模块一数控铣床及铣削加工工艺-第3章工件在数控机床上的.pptx

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1、第2章数控铣床与铣削加工工艺2．1数控铣床简介2．2数控铣床加工工艺分析2．3数控铣床加工工艺路线的拟订2．4典型零件的数控铣削加工工艺分析2.1数控铣床简介2.1.1数控铣床的用途一般的数控铣床是指规格较小的升降台式数控铣床，数控铣床多为三坐标、两轴联动的机床。一般情况下，在数控铣床上只能用来加工平面曲线的轮廓。与普通铣床相比，数控铣床的加工精度高，精度稳定性好，适应性强，操作劳动强度低，特别适应于板类、盘类、壳具类、模具类等复杂形状的零件或对精度保持性要求较高的中、小批量零件的加工。2．1．2数控铣床的分类1．数控铣床按其主轴位置的不同分三类（图2—1）（1）数控立

2、式铣床其主轴垂直于水平面。小型数控铣床一般都采用工作台移动、升降及主轴不动方式，与普通立式升降台铣床结构相似；中型数控铣床一般采用纵向和横向工作台移动方式，且主轴沿垂直溜板上下运动；大型数控铣床因要考虑到扩大行程，缩小占地面积及刚性等技术问题，往往采用龙门架移动方式，其主轴可以在龙门架的纵向与垂直溜板上运动，而龙门架则沿床身作纵向移动，这类结构又称之为龙门数控铣床。（2）卧式数控铣床其主轴平行于水平面。为了扩大加工范围和扩充功能，卧式数控铣床通常采用增加数控转盘或万能数控转盘来实现4至5坐标，进行“四面加工”。（3）立、卧两用数控铣床它的主轴方向可以更换（有手动与自动两

3、种），既可以进行立式加工，又可以进行卧式加工，其使用范围更广，功能更全。当采用数控万能主轴头时，其主轴头可以任意转换方向，可以加工出与水平面呈各种不同角度的工件表面。当增加数控转盘后，就可以实现对工件的“五面加工”。2．从机床数控系统控制的坐标轴数量分类有2.5坐标联动数控铣床（只能进行X、Y、Z三个坐标中的任意2个坐标轴联动加工）、3坐标联动数控铣床、4坐标联动数控铣床、5坐标联动数控铣床。图2-1各类数控铣床示意图a)卧式升降台铣床b)立式升降台铣床c)龙门式轮廓铣床d)卧式镗铣床return2．1．3数控铣床的传动系统与主轴部件图2—2XK5040A型数控铣床的布

4、局图1-底座2-强电柜6-变压器箱4-垂直升降进给伺服电动机5-主轴变速手柄和按钮板6-床身7-数控柜8-保护开关9-挡铁10-操纵台11-保护开关12-横向溜板16-纵向进给伺服电动机14-横向进给伺服电动机15-升降台16-纵向工作台1．数控铣床主传动系统图2—3XK5040A型数控铣床传动系统传动系统包括主运动和进给运动两部分。图2—4XK5040A型数控铣床齿轮间隙消除机构1—螺母2—弹簧6—电动机4—齿轮（1）主传动XK5040A型数控铣床的主体运动是主轴的旋转运动。由7.5kW、1450r／min的主电动机驱动(如图2—3所示)，使之获得18级转速，转速范围

5、为60～1500r／min。（2）进给运动进给运动有工作台纵向、横向和垂直三个方向的运动。进给系统传动齿轮间隙的消除，采用双片斜齿轮消除间隙机构（如图2—4所示）。调整螺母1，即可靠弹簧2自动消除间隙。2.升降台自动平衡装置图2—5XK5040A型数控铣床升降台自动平衡装置1-伺服电动机2-圆锥齿轮6-圆锥齿轮4-圆锥齿轮5-星轮6-滚子7-超越离合器的外壳8-螺母9-锁紧螺钉XK5040A型数控铣床升降台自动平衡装置如图2—5所示。伺服电动机1经过锥环联接带动十字联轴节以及圆锥齿轮2、3，使升降丝杠转动，工作台上升或下降。同时圆锥齿轮6带动圆锥齿轮4，经超越离合器和摩

6、擦离合器相连，这一部分称作升降台自动平衡装置。2．2数控铣床加工工艺分析2．2．1数控铣削的主要加工对象1．平面类零件加工面平行或垂直于水平面，或加工面与水平面的夹角为定角的零件为平面类零件(见图2—6)。其特点是各个加工面是平面，或可以展开成平面。2.变斜角类零件加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件称为变斜角类零件（图2—7）。变斜角类零件的变斜角加工面不能展开为平面，但在加工中，加工面与铣刀圆周接触的瞬间为一条线。最好采用四坐标或五坐标数控铣床摆角加工。3．曲面类零件加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件(如图2—8)。曲面类零件的加工面不能展开为平面，加工时，加工面

7、与铣刀始终为点接触。一般采用三轴联动数控铣床加工；当曲面较复杂、通道较狭窄、会伤及毗邻表面及需刀具摆动时，要采用四轴甚至五轴联动数控铣床加工。a)带平面轮廓的平面零件b)带斜平面的平面零件c)带正圆台和斜筋的平面零件图2—6平面类零件图2—7变斜角零件图2—8叶轮return2．2．2数控机床铣削加工内容的选择1．采用数控铣削加工内容(1)工件上的曲线轮廓内、外形，特别是由数学表达式给出的非圆曲线与列表曲线等曲线轮廓。(2)已给出数学模型的空间曲线。(3)形状复杂，尺寸繁多，划线与检测困难的部位。(4)用通用铣床加工时难以观察、测量和控制