数控铣床的结构与简单操作
数控花键轴铣床操作方法及步骤【图解】
图1所示工件的圆柱体部分已经车削完成，要求铣加工矩形花键齿。
【操作步骤】1.读图该花键轴的外径为φ40mm，内径为φ30mm，花键的高为5mm，宽为8mm，花键长120mm，轴的两端各有直径φ25mm、长30mm 的轴头，铣削前应加工φ25mm 和φ40 mm 的圆，由车削完成。
该工件是一根外径定心的轴，花键为矩形。
在铣床上铣花键，有单刀铣削、组合铣刀铣削及成型铣刀铣削三种方法。
2.铣削加工（1）选择刀具、切削用量选用φ80mm×8mm×27mm的三面刃铣刀。
在X6132型铣床上安装好三面刃铣刀，调整主轴转数为118r/min，进给速度为95mm/min。
（2）工件的装夹和校正先把工件的一端装夹在铣床分度头的三爪自定心卡盘内，另一端用尾座顶尖顶紧，然后用百分表按下列三个方面进行校正。
①工件两端的径向跳动量。
②工件的上母线相对于纵向工作台移动方向的平行度。
③工件的侧母线相对于纵向工作台移动方向的平行度。
（3）对刀将铣刀端面刃与工件侧面轻微接触，退出工件。
横向移动工作台，使工件向铣刀方向移动距离S：式中，b为键宽，mm；D为花键轴外径，mm。
（4）铣削键侧铣床先铣削键侧的一面，依次分度将同侧的各面铣削完，然后将工作台横向移动，再铣削键的另一侧面。
在一般情况下，铣削键侧时，取实际切深（即键齿高度）比图样尺寸大0. 1～1.2mm。
（5）铣削槽底圆弧面采用小直径锯片铣刀铣削，先将铣刀对准工件轴心，然后调整吃刀量H：铣床每铣削一刀后，摇动分度手柄，使工件转过一个小角度，再继续铣削。
每次转过的角度越小，槽底圆弧越精确。
数控花键轴铣床是一种工业设备，采用数控系统进行控制，伺服电机实现进给的新型数控控制方式，采用以往的滚铣加工方式加工各种齿形的花键轴工件花键铣床结构特点：机器概述：花键轴铣床采用滚铣加工各种齿形的花键轴工件。
也可滚铣直齿连轴齿轮和直齿轮，并可加工锥度花键及台阶齿轮。
数控花键轴铣床各机械系统及部件具有较高的动、自动花键轴铣床静刚性，花键铀铣床是利用滚铣方法加工直槽花键铀花键轴铣床-花键铣床也可滚铣直齿连轴齿轮和直齿轮，并可加工锥度花键及台阶齿轮。
数控铣床的结构和工作原理
数控铣床的结构和工作原理一、数控铣床的基本组成数控铣床最基本的组成包括I/O装置、数控装置、伺服驱动装置、测量反馈装置、辅助装置、机床本体共六部分。
下面将对这六部分进行具体介绍。
1、I/O装置I/O装置是用于数控加工或运动控制程序、加工与控制数据、机床参数以及坐标轴位置、检测开关的状态等数据的输入/输出。
键盘和显示器是数控设备必备的、最基本的I/O 装置。
作为数控系统的外围设备，台式计算机、便携式计算机是目前常用的I/O装置之一。
2、数控装置数控装置是数控系统的核心，它由I/O接口线路、控制器、运算器和存储器等组成。
数控装置的作用是将输入装置输入的数据通过内部的逻辑电路或控制软件进行编译、运算和处理后，输出各种信息和指令，用以控制机床的各部分进行规定的动作。
在这些控制信息和指令中，最基本的是经插补运算后生成的坐标轴进给速度、进给方向和进给位移量等指令，并提供给伺服驱动装置，经驱动器放大后，最终控制坐标轴的位移。
这些控制信息和指令直接决定了刀具或坐标轴的移动轨迹。
3、伺服驱动装置伺服驱动装置通常由伺服放大器（也称驱动器、伺服单元）和执行机构等部分组成。
在数控机床上，一般都采用交流伺服电动机作为执行机构。
目前，在先进的高速加工机床上已经开始使用直线电动机。
另外，20世纪生产的数控机床中也有采用直流伺服电动机的简易数控机床，也有用步进电动机作为执行机构的。
伺服放大器它必须与驱动电动机配套使用。
4、测量反馈装置测量反馈装置是闭环（半闭环）数控机床的检测环节，其作用是通过现代化的测量元件（如脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、光栅、磁尺和激光测量仪等），将执行元件或工作台等的实际速度和位移检测出来，反馈给伺服驱动装置或数控装置，补偿进给速度或执行机构的运动误差，以达到提高运动机构精度的目的。
测量装置检测信号反馈的位置，取决于数控系统的结构形式。
伺服内装式脉冲编码器、测速机以及直线光栅等都是较常用的检测部件。
数控铣床编程及操作
数控铣床编程与操作5.1数控铣床简介5.1.1 数控铣床的组成（此处以XK5025型数控铣床为例）XK5025型数控铣床是典型的数控铣床，它由三大部分组成：机械部分、电气部分、数控部分。
1.机械部分分为六大块，即床身、铣头部分、工作台、横向进给部件、升降台部分、冷却、润滑部分。
（1）床身：内部布筋合理，具有良好的刚性，底座上设有4个调节螺栓，便于机床调整水平，冷却液储液池设在机床内部。
（２）铣头部分：由有级变速箱和铣头两个部件组成。
铣头主轴支承在高精度轴承上，保证主轴具有高回转精度和良好的刚性，主轴装有快速换刀螺母，前端锥孔采用ISO30#锥度。
主轴采用机械无级变速，调节范围宽，传动平稳，操作方便。
刹车机构能使主轴迅速制动，节省辅助时间刹车时通过制动手柄撑开止动环使主轴立即制动。
启动主电机时，应注意松开主轴制动手柄。
铣头部件还装有伺服电机，内齿带轮、滚珠丝杆副及主轴套筒，它们形成垂直向（Z向）进给传动链，使主轴作垂向直线运动。
（３）工作台：与床鞍支承在升降台较宽的水平导轨上，工作台的纵向进给是由安装在工作台在右端的伺服电机驱动的。
通过内齿带轮带动精密滚珠丝杠副，从而使工作台获得纵向进给。
工作台左端装有手轮和刻度盘，以便进给手动操作。
床鞍的导轨面均采用了TURCTTE —B贴塑面，提高了导轨的耐磨性，运动的平稳性和精度的保持性，消除了低速爬行现象。
（４）横向进给部分：在升降台前方装有交流伺服电机，驱动床鞍作横向缉拿给运动，其工作原理与工作台纵向进给相同。
另外，在横向滚珠丝杠前端还装有进给手轮，可实现手动进给。
（５）升降台：在其左侧装有锁紧手柄，周的前端装有长手柄可带动锥齿轮及升降台丝杠旋转，从而获得升降台的升降运动。
（６）冷却、润滑部分：冷却部分是由冷却泵、出水管、回水管、开关及喷嘴等组成，冷却泵安装在机床底座的内腔里，将冷却液从底座内储液池打至出水管，再经喷嘴喷出，对切削区进行冷却。
润滑部分是由手动润滑方式，用手动润滑油泵，通过分油器对主轴套筒，导轨及滚珠丝杠进行润滑，以提高机床的使用寿命。
数控铣床使用方法说明书
数控铣床使用方法说明书一、产品介绍数控铣床是一种先进的金属加工设备，利用数控技术控制工作台移动和切削工具的旋转，实现对工件的精准铣削。
本说明书将详细介绍数控铣床的使用方法，以及操作注意事项。
二、数控铣床的基本结构数控铣床由数控系统、主轴、滑台、工作台等组成。
数控系统是数控铣床的核心部件，通过编程控制铣床的各项动作。
主轴是安装切削工具的部件，旋转切削工具实现铣削功能。
滑台和工作台是支撑和移动工件的部件。
三、使用方法1. 准备工作a. 确保数控铣床正确接通电源，并开启电源开关。
b. 检查润滑系统是否正常工作，必要时添加润滑油。
c. 检查主轴和切削工具的安装是否牢固。
2. 数控系统操作a. 打开数控系统，并按照系统提示进行登录。
b. 进入程序编辑界面，新建或导入相应的加工程序，并进行参数设置。
c. 根据工件要求，在程序编辑界面编写数控加工程序，包括工件轮廓、加工路径、切削深度等。
d. 编写完成后进行程序的校验和修正，确保程序正确无误。
3. 夹紧工件a. 确保工作台平整、清洁，清除任何杂质和障碍物。
b. 将工件放置在工作台上，并使用夹具将其牢固夹紧，保证工件不会移动或晃动。
4. 工艺参数设置a. 根据工件材料、切削工具类型和加工要求，设置合适的切削速度、进给速度和切削深度。
b. 根据工件形状和加工路径，设置合适的坐标系和坐标原点。
5. 开始加工a. 校对工件坐标系和坐标原点的准确性，确保工件与切削工具的相对位置正确。
b. 启动数控系统，并按照程序加工工序的顺序逐步进行铣削操作。
c. 观察加工过程中的切削情况，如有异常情况及时停机检查。
6. 加工后处理a. 加工完成后，关闭数控系统，并断开电源。
b. 清理加工区域，清除切屑和废料，并对数控铣床进行日常维护和保养。
四、操作注意事项1. 在操作数控铣床之前，应仔细阅读并理解本说明书，并接受相关培训。
2. 在操作过程中，应佩戴适当的个人防护装备，如工作服、安全帽、护目镜等。
简述数控铣床的基本组成
简述数控铣床的基本组成
数控铣床是一种能够以计算机控制对工件进行精密切削的机床。
其主要由以下几个部分组成：
1.床身：数控铣床的床身是整个机床的基础结构，用来承载和支撑各个部件。
2.主轴箱：主轴箱是数控铣床的重要组成部分，主要包括主轴、主轴箱壳体、主轴调速装置等。
3.工作台：工作台是数控铣床的工件安装和加工的平台，可以上下、左右、前后运动。
4.数控系统：数控系统是整个数控铣床的核心，用来控制刀具和工件之间的相对运动。
5.刀库：刀库是数控铣床用来存储刀具的位置，其根据需要可装配不同的刀具。
6.冷却系统：数控铣床加工时需要冷却液来冷却加工区域，散热和冷却切屑。
7.操作单元：数控铣床的操作单元由操作面板和控制柜组成，是操作者和数控系统之间的桥梁。
除了以上几个主要的组成部分外，数控铣床还包括电气系统、润滑系统、机床保护装置等部分，这些都对机床的性能和加工质量起到重要的作用。
数控铣床的操作技术概述
直柄和锥柄两种。立铣刀用于铣削平面、沟槽和台阶面。
• （2）端铣刀－刀齿分布在圆柱的柱面及一端面上。这种 铣刀主要用于铣平面 和台阶。
• （3）盘铣刀－这种铣刀除在圆柱面上有齿外，有的一个 端面上或两个端面上也有齿，分别称为单面刃盘铣刀、双 面刃盘铣刀、三面刃盘铣刀。圆柱面上刀齿交错倾斜的又 称为错齿盘铣刀。盘铣刀用于铣凹槽和台阶。
• ⑴背吃刀量（mm）的选择由加工余量确定，粗加工（ 10~80）时，一次进给应尽可能切除全部余量。在中等功 率机床上，背吃刀量可达8～10mm，半精加工（1.25~10） 时，背吃刀量可取0.5～2mm
• 精加工（0.32~1.25）时，背吃刀量取0.2～0.4mm。 • 粗加工分多次进刀时应在第一、第二次的进给时的背次刀
• 3 切削用量的确定 • 铣削切削用量包括主轴转速、进给速度、背吃刀量和侧吃
刀量几个方面。切削用量选择正确与否对切削力、切削功 率、刀具磨损、加工质量及加工成本都有影响。数控加工 时选取切削用量的原则；就是在保证加工质量和刀具耐用 度的前提下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使加工 效率最高，加工成本最低。
有高精度，高性能。所以数控铣床加工对刀具要求更高， 数控加工用的刀具要有精度高、刚度好、耐用度高，尺寸 稳定，安装调整方便等方面的功能。合理地选择刀具结构 及几何参数。是选使数控铣刀时要特别注意的；
• 1）.面铣刀的选择 • 标准可转位面铣刀直径为φ16～φ630mm，应根据侧吃刀量
选择适当的铣刀直径，尽量包容工件整个加工宽度，以提 高加工精度和效率，减少相邻两次进给之间的接刀痕迹和 保证铣刀的耐用度。
• 二 数控铣床的主要功能 • 1.三坐标联动
数控铣床编程与操作
数控铣床编程与操作数控铣床简介5.1.1 数控铣床的组成（此处以XK5025型数控铣床为例）XK5025型数控铣床是典型的数控铣床，它由三大部分组成：机械部分、电气部分、数控部分。
1.机械部分分为六大块，即床身、铣头部分、工作台、横向进给部件、升降台部分、冷却、润滑部分。
（1）床身：内部布筋合理，具有良好的刚性，底座上设有4个调节螺栓，便于机床调整水平，冷却液储液池设在机床内部。
（２）铣头部分：由有级变速箱和铣头两个部件组成。
铣头主轴支承在高精度轴承上，保证主轴具有高回转精度和良好的刚性，主轴装有快速换刀螺母，前端锥孔采用ISO30#锥度。
主轴采用机械无级变速，调节范围宽，传动平稳，操作方便。
刹车机构能使主轴迅速制动，节省辅助时间刹车时通过制动手柄撑开止动环使主轴立即制动。
启动主电机时，应注意松开主轴制动手柄。
铣头部件还装有伺服电机，内齿带轮、滚珠丝杆副及主轴套筒，它们形成垂直向（Z向）进给传动链，使主轴作垂向直线运动。
（３）工作台：与床鞍支承在升降台较宽的水平导轨上，工作台的纵向进给是由安装在工作台在右端的伺服电机驱动的。
通过内齿带轮带动精密滚珠丝杠副，从而使工作台获得纵向进给。
工作台左端装有手轮和刻度盘，以便进给手动操作。
床鞍的导轨面均采用了TURCTTE —B贴塑面，提高了导轨的耐磨性，运动的平稳性和精度的保持性，消除了低速爬行现象。
（４）横向进给部分：在升降台前方装有交流伺服电机，驱动床鞍作横向缉拿给运动，其工作原理与工作台纵向进给相同。
另外，在横向滚珠丝杠前端还装有进给手轮，可实现手动进给。
（５）升降台：在其左侧装有锁紧手柄，周的前端装有长手柄可带动锥齿轮及升降台丝杠旋转，从而获得升降台的升降运动。
（６）冷却、润滑部分：冷却部分是由冷却泵、出水管、回水管、开关及喷嘴等组成，冷却泵安装在机床底座的内腔里，将冷却液从底座内储液池打至出水管，再经喷嘴喷出，对切削区进行冷却。
润滑部分是由手动润滑方式，用手动润滑油泵，通过分油器对主轴套筒，导轨及滚珠丝杠进行润滑，以提高机床的使用寿命。
实验一 典型数控机床的结构分析及操作
一、实验目的
1、掌握数控机床的特点及应用
2、认识了解数控加工机床的组成及结构
3、掌握数控加工的工作原理
4、掌握数控机床的一般的操作步骤
二、实验内容
1、静态观察TCF-20数控车床的各个组成部分，认识转塔刀架、排屑器，指出各刀位上
刀具的名称和用途。
2、动态观察TCF-20数控车床的仪表数值，液压卡盘的夹紧、松开过程，液压尾架的前
进、后退过程，转塔刀架的手动控制及自动控制。
3、用右手原则判定XZK7532数控钻铣床各轴及方向，观察返回参考点的过程，明确返
回参考点的原理。
4、观察华中8型数控系统的各个组成部分，熟悉其操作界面。
5、警醒ZJK7532数控钻铣床的返回参考点、点动、手轮进给，MDI运行及自动执行程
序操作。
三、实验报告要求
1、回答下述问题
1）简述返回参考点的意义？
2）利用手轮克方面哪些操作？
3）Z轴电机和X/Y轴电机有何区别？
2、描述实验用数控机床的结构和性能；
3、总结数控机床的开关机及操作过程。
第2章 数控铣床的组成及操作
第2章 数控铣床的组成及操作 章
图2.1 XK5025型数控铣床的布局图 1—底座 2—强电柜 3—变压器箱 4—垂直升降（Z轴）进给伺服电机 5—主轴变速手柄和 按钮板 6—床身 7—数控柜 8、11—保护开关（控制纵向行程硬限位） 9—挡铁（用于纵 向参考点设定） 10—操纵台 12—横向溜板 13—纵向（X轴）进给伺服电动机 14—横向 （Y轴）进给伺服电动机 15—升降台 16—纵向工作台
第2章 数控铣床的组成及操作 章
10.“主轴松开”按钮 在“手轮模式”和“JOG模式”下，用手抓住刀柄，按下主轴箱 上的此按钮，则主轴上的刀具被松开后可以取下，在重新装上 新刀具时只要再按下该按钮，刀具又被重新锁紧。 11.“循环启动”按钮 在“记忆模式”下按下此钮，程序将被启动，机床由程序控制 进行运动。此操作只能在程序调试好、对刀完成后才可进行， 否则容易打刀。 12.“进给保持”按钮 在按“循环启动”按钮将程序启动后，随时可以用此按钮来中 止程序的执行；若要继续执行该程序，再按一次“循环启动” 按钮，则“进给保持”灯熄灭，程序又接着往下执行。 14.指示灯说明 15.机床上方警示灯说明
（2）“MDI”方式下的自动运转。该方式适于由CRT/MDI操 作面板输入一个程序段，然后自动执行，操作步骤如下。 ①将方式选择开关置于“MDI”的位置。 ②按主功能的“PRGRM”键。 ③按“PAGE”键，使画面的左上角显示MDI，如图2.4所示。 ④由地址键、数字键输入指令或数据，按“INPUT”键确认。 ⑤按“START”键或操作面板上的“循环启动”键执行。
该机床由六个主要部分组成，即床身部分、铣头部分、 工作台部分、横向进给部分、升降台部分、冷却、润滑部分。
第2章 数控铣床的组成及操作 章
2.1.2 CRT/MDI操作面板的组成及操作方法 图2.2所示为FANபைடு நூலகம்C 0-MD系统的CRT/MDI操作面板，
数控铣床的基本操作与简单程序调试
数控铣床的基本操作与简单程序调试一、实训目的（1）掌握数控铣削加工基本编程指令及其应用（2）熟悉了解数控铣床的操作面板和控制软件；（3）掌握数控铣床的基本操作方法和步骤；（4）进一步了解数控铣床的结构组成、加工控制原理；（5）熟练掌握铣削程序的输入调试过程；二、预习要求认真阅读数控铣床组成、位置调整和坐标系设定及基本编程指令与调试的章节内容。
三、实训理论基础1 ．铣削常用 G 指令功能标有 * 的 G 代码为数控系统通电启动后的默认状态。
HNC-21M 铣削系统能控制的 M 、 S 功能和车床基本相同。
F 功能也一样具有 mm / min 还是 mm / r 两种单位，但由 G94 、 G95 两指令分别控制。
G98 、 G99 则用于钻镗循环时提刀高度的控制。
图6-1 G00/G01 指令2 ．基本编程指令1 ）．快速定位指令 G00 和直线进给指令 G01格式： G90 (G91) G00 X...Y... Z...G90 (G91) G01 X...Y... Z... F...如图 6-1 所示从 A 到 B 。
其编程计算方法如下：绝对 : G90 G00 X xb Y yb Z zb ;增量 : G91G00 X(xb -xa ) Y(yb -ya ) Z(zb -za ) ;绝对 : G90 G01 X xb Y yb Z zb F f ;增量 : G91 G01 X(xb -xa ) Y(yb -ya ) Z(zb -za ) F f;说明：G00 时 X 、 Y 、 Z 三轴同时以各轴的快进速度从当前点开始向目标点移动， G01 时，刀具以 F 指令的进给速度由 A 向 B 进行切削运动。
G01 时的实际进给速度等于 F 指令速度与进给速度修调倍率的乘积。
G00 代码段只能用于工件外部的空程行走，不能用于切削行程中。
2 ）．圆弧插补指令 G02 、 G03圆弧插补只能在某平面内进行，若要在某平面内进行圆弧插补加工，必须用 G17 、 G18 、G19 指令事先将该平面设置为当前加工平面，否则将会产生错误警告。
数控铣床的操作与编程-
3.1.4 控制软件界面与菜单结构 图3-5 控制软件环境界面
(1) 加工方式。显示系统当前的运行方式。随着机械 操作面板上的工作方式选择开关的切换而改变。加工方 式有自动、校验、手动、步进、急停和手动回参考点等 。 (2) 加工程序。显示自动加工时，当前正在执行的程 序行内容并随程序的运行而更新。
工作台横向最大行程(Y轴)
220 mm
铣头升降台最大行程(Z轴)
480 mm
主轴孔锥度
莫氏3号
最大钻孔直径 最大平铣刀直径 最大立铣刀直径 主轴转速级数 主轴转速范围 各轴最大快移速度 最小设定单位 编程尺寸范围 联动轴数 插补功能 参考点功能
32 mm 50 mm 28 mm 6 85～1600 r/min 1500 mm/min 0.001 mm (99 999.999 mm 3 直线(空间)、圆弧(平面) 有
床鞍的纵、横向导轨面均采用了贴塑面，提高了导 轨的耐磨性，消除了低速爬行现象。
ZJK7532－1型数控钻铣床的主传动是由主电机经 三级齿轮传动传递到主轴，采用传统的齿轮箱及其机械 式的换挡变速方式，换挡变速应在机床停止运转时靠手 工进行。主轴转速范围为85～1600 r/min，共有6级变化 ，见表3-1。可通过改变主轴箱正面的高低挡(H、L)及 各挡级数(1、2、3级)来实现。
数控铣床的操作与编程-.ppt
3.1 数控铣床及其组成
3.1.1 数控铣床的类型及基本组成 1．数控铣床的类型
(1) 数控仿形铣床。通过数控装置将靠ห้องสมุดไป่ตู้移动量数 字化后，可得到高的加工精度，可进行较高速度的仿 形加工。进给速度仅受刀具和材料的影响。
(2) 数控摇臂铣床。摇臂铣床采用数控装置可提高 效率和加工精度，可以加工手动铣床难以加工的零件 。
数控铣床实训教案——数控铣床基本操作
一、教学目标1. 掌握数控铣床的基本结构及功能。
2. 学会数控铣床的各种基本操作，包括上料、装夹、编程、加工等。
3. 了解数控铣床的安全操作规程。
4. 能够独立完成简单零件的数控铣削加工。
二、教学内容1. 数控铣床概述数控铣床的定义数控铣床的分类数控铣床的优缺点2. 数控铣床的基本结构主机部分数控系统伺服系统刀库与刀具3. 数控铣床的基本操作开机与关机手动操作自动运行故障排除4. 数控铣床编程基础数控编程的概念数控编程的基本指令编程实例5. 数控铣床的安全操作规程一般安全规程特殊安全规程紧急情况处理三、教学方法1. 理论讲解：通过PPT、视频等辅助工具，讲解数控铣床的基本概念、结构、编程等方面的知识。
2. 实操演示：操作数控铣床，展示各种基本操作及加工过程。
3. 学生实操：学生分组进行数控铣床操作，练习编程及加工。
4. 讨论与问答：引导学生主动思考，解答学生在学习过程中遇到的问题。
四、教学资源1. 数控铣床实训室：提供足够的数控铣床设备，保证学生能够进行实操练习。
2. PPT、视频等教学课件：帮助学生更好地理解数控铣床的相关知识。
3. 数控铣床操作手册：为学生提供详细的操作指南。
五、教学评价1. 理论知识考核：通过笔试或口试方式，检验学生对数控铣床基本知识的掌握程度。
2. 实操能力考核：观察学生在数控铣床操作过程中的熟练程度，评估其实操能力。
3. 综合能力考核：结合学生的理论知识、实操能力及课堂表现，对其综合能力进行评价。
六、教学安排1. 课时：共计40课时，其中理论讲解20课时，实操练习20课时。
2. 教学进度安排：第1-10课时：数控铣床概述、基本结构及功能（理论）第11-20课时：数控铣床的基本操作、编程基础（理论+实操）第21-30课时：数控铣床的安全操作规程、故障排除（理论+实操）第31-40课时：综合练习、考核（理论+实操）七、教学注意事项1. 确保学生掌握数控铣床的基本操作及编程知识，为其后续深入学习打下基础。
绘图描述数控铣床的基本结构
绘图描述数控铣床的基本结构
数控铣床是一种用来加工各种零件的机床，其基本结构包括以下几个部分：
1. 床身：床身是整个数控铣床的基础部分，通常由铸件或焊接结构构成，具备足够的刚性以承受切削力和运动负荷。
2. 主轴箱：主轴箱是数控铣床的核心部件之一，用于装配主轴和主动切削传动装置。
主轴箱通常由进给驱动和主轴电机组成。
3. 工作台：工作台用于安装工件，通常采用可在不同方向上移动的工作台，以便在不同方向上进行加工。
4. 刀塔：刀塔装有铣刀，可进行多方向的切削操作。
刀塔通常由刀座、刀桶和刀臂等部件组成。
5. 控制系统：数控铣床使用计算机数控系统来控制其运动和切削过程。
计算机数控系统由数控控制器、输入设备和输出设备等组成。
此外，数控铣床还可能包括一些附属设备和辅助装置，如切屑系统、润滑冷却系统、夹具和固定装置等，以提高生产效率和操作便利性。
数控铣床的基本组成
数控铣床的基本组成数控铣床是数控机床的一种，具有高效、精度高、自动化程度高等优点，普遍应用于航空、航天、汽车制造、机械加工等领域。
数控铣床的基本组成包括机身结构、数控系统、主轴、工作台和刀库等部分。
1. 机身结构机身结构是整个数控铣床的支撑部分，主要由机床床身、两端支承、导轨、滑块、加工头和卡盘等组成。
机床床身因承受切削力和振动力较大，并需要具有高刚性和抗变形能力。
所以机身结构的主体部分采用铸铁或整体板材焊接而成，提高了机床的稳定性和可靠性。
导轨和滑块是机身结构的重要组成部分，用于支撑和导向加工过程中的刀具和工件。
导轨有平面导轨和滚动导轨两种，现代数控机床大多数采用线性滚动导轨，具有高精度、低摩擦、长寿命的特点。
滑块是在导轨上滑动的零件，采用高韧性、高硬度的环氧树脂材料，具有抗磨损、低噪音、稳定性好的特点。
加工头是机床进行加工的关键部分，主要有主轴和进给机构两个部分。
主轴是将电机输出的动力传递到加工刀具上的部分，其精度直接影响到加工工件的精度和表面质量。
主轴一般采用高速电主轴或液压主轴，在提高加工效率的同时又不失精度的前提下，还要具有良好的刚性、稳定性和耐热性等特点。
进给机构是控制工件在加工过程中的运动、转向和速度的关键部分，主要由伺服电机、球丝杠、导轨等组成，具有高精度、高速度和高可靠性等优点。
卡盘是固定工件的重要工具，主要分为机械卡盘和液压卡盘两种。
机械卡盘具有结构简单、成本低、使用方便等优点，但是换工件速度慢、精度不高；液压卡盘具有紧固力大、换工件快速、精度高等优点，但是成本较高、使用要求较高。
2. 数控系统数控系统是数控铣床的核心部分，其主要功能在于将人类的创造力进行编程转化成机械的运动。
数控系统主要由控制器、输入设备、输出设备、编程设备等组成。
控制器是数控铣床的“大脑”，其主要作用是接收电脑编程产生的数控程序、对程序进行解释、计算出动作指令、控制各组部件的动作，并对运动状态进行监控、检测和反馈。
数控铣床的主传动系统及结构
排屑系统
排屑系统将数控铣床加工过程中产生的切屑排出机床，保证加 工质量和安全。
防护系统
防护系统可以防止数控铣床在加工过程中受到外界干扰和损坏 。
05
数控铣床的结构优化及改 进建议
提高机床的刚度
总结词
机床的刚度是衡量机床稳定性和精度的重要指标，提高机床的刚度有助于提高加工精度和降低机床的 振动。
，也可以有效降低生产成本。
06
数控铣床的应用与发展趋 势
数控铣床的应用范围
航空制造
数控铣床可用于飞机发动机的制造，精确控制发动机的尺寸和形 状，提高制造效率。
汽车制造
数控铣床广泛应用于汽车零部件的加工，能够实现高效、高精度 的批量生产。
模具制造
数控铣床可用于模具的制造和修复，满足模具的高精度、高强度要 求。
防护装置
数控铣床的防护装置需考虑安全防护、防止噪音和灰尘等方面，常见的有防护罩、隔音棉等。
04
数控铣床的传动系统设计
主轴传动系统的设计
直流电机驱动
直流电机具有优良的调速性能和启动性能，常用于数控铣床的主 轴驱动。
交流电机驱动
交流电机结构简单、维护方便，在数控铣床中也有广泛应用。
伺服电机驱动
伺服电机具有高精度、高响应的特点，适用于要求高精度控制的 数控铣床。
机械主传动系统采用机械变速箱和主轴组合实现主运动，具有结构简单、维 护方便等优点，但调速范围有限。
电主传动系统
电主传动系统采用电机直接驱动主轴实现主运动，具有调速范围广、响应速 度快等优点，但需要配置相应的控制系统。
03
数控铣床的结构
床身结构
数控铣床的结构和工作原理
数控铣床的结构和工作原理一、数控铣床的基本组成数控铣床最基本的组成包括I/O装置、数控装置、伺服驱动装置、测量反馈装置、辅助装置、机床本体共六部分。
下面将对这六部分进行具体介绍。
1、I/O装置I/O装置是用于数控加工或运动控制程序、加工与控制数据、机床参数以及坐标轴位置、检测开关的状态等数据的输入/输出。
键盘和显示器是数控设备必备的、最基本的I/O 装置。
作为数控系统的外围设备，台式计算机、便携式计算机是目前常用的I/O装置之一。
2、数控装置数控装置是数控系统的核心，它由I/O接口线路、控制器、运算器和存储器等组成。
数控装置的作用是将输入装置输入的数据通过内部的逻辑电路或控制软件进行编译、运算和处理后，输出各种信息和指令，用以控制机床的各部分进行规定的动作。
在这些控制信息和指令中，最基本的是经插补运算后生成的坐标轴进给速度、进给方向和进给位移量等指令，并提供给伺服驱动装置，经驱动器放大后，最终控制坐标轴的位移。
这些控制信息和指令直接决定了刀具或坐标轴的移动轨迹。
3、伺服驱动装置伺服驱动装置通常由伺服放大器（也称驱动器、伺服单元）和执行机构等部分组成。
在数控机床上，一般都采用交流伺服电动机作为执行机构。
目前，在先进的高速加工机床上已经开始使用直线电动机。
另外，20世纪生产的数控机床中也有采用直流伺服电动机的简易数控机床，也有用步进电动机作为执行机构的。
伺服放大器它必须与驱动电动机配套使用。
4、测量反馈装置测量反馈装置是闭环（半闭环）数控机床的检测环节，其作用是通过现代化的测量元件（如脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、光栅、磁尺和激光测量仪等），将执行元件或工作台等的实际速度和位移检测出来，反馈给伺服驱动装置或数控装置，补偿进给速度或执行机构的运动误差，以达到提高运动机构精度的目的。
测量装置检测信号反馈的位置，取决于数控系统的结构形式。
伺服内装式脉冲编码器、测速机以及直线光栅等都是较常用的检测部件。
数控铣床原理图
数控铣床原理图
数控铣床原理图如下：
- 硬件部分：包括计算机控制系统、电源系统、运动控制系统
和机床本体。
- 计算机控制系统：由主机和I/O设备组成，主机负责运算和
数据处理，I/O设备用于输入和输出数据。
- 电源系统：提供机床所需的电能，包括交流电源和直流电源。
- 运动控制系统：负责控制机床的运动，包括轴的运动控制、
速度控制和位置控制。
- 机床本体：由床身、工作台、主轴和刀具组成，用于实现工
件的加工。
- 主轴：通过伺服电机带动刀具进行旋转运动，控制工件的转
速和方向。
- 刀具：安装在主轴上，用于切削工件。
- 工作台：用于固定工件，具有XY方向的移动能力，控制工
件在坐标系中的位置。
- 数据传输：通过计算机和运动控制系统之间的数据传输，实
现对机床的远程控制和监控。
数控铣床操作说明书
HNC-21M 操作说明书 上电 关机 急停
灯亮 (3) 用同样的方法使用 +Y -Y +Z -Z +4TH
-4TH 按键 可以使 Y 轴 Z 轴 4TH 轴回参考点 所有轴回参考点后 即建立了机床坐标系
注意 (1) 回参考点时应确保安全 在机床运行方向上不会发生碰
撞 一般应选择 Z 轴先回参考点 将刀具抬起 (2) 在每次电源接通后 必须先完成各轴的返回参考点操作
2.4 急停
机床运行过程中 在危险或紧急情况下 按下 急停 按钮 CNC 即进入急停状态 伺服进给及主轴运转立即停止工作 控制 柜内的进给驱动电源被切断 松开 急停 按钮 左旋此按钮 自动跳起 CNC 进入复位状态
解除紧急停止前 先确认故障原因是否排除 且紧急停止解 除后应重新执行回参考点操作 以确保坐标位置的正确性
1
HNC-21M 操作说明书 概述
f) 控制面板 防静电薄膜标准机床控制面板 g) MPG 手持单元 4 轴 MPG 一体化手持单元(选件) h) NC 键盘 包括精简型 MDI 键盘和 F1~F10 十个功能键 i) 软件 华中世纪星高性能铣削数控系统软件 (2) 进给系统
HSV-11 系列交流永磁同步伺服驱动与伺服电机 各种步进电机驱动单元与电机 各种模拟接口 脉冲接口伺服电机驱动系统 (3) 主轴系统 接触器+主轴电机 变频器+主轴电机 主轴伺服单元+主轴电机
(1) 松开 急停 按钮 置工作方式为 手动 或 手摇 方 式
(2) 一直按压着 超程解除 按键 控制器会暂时忽略超程的 紧急情况
(3) 在手动(手摇)方式下 使该轴向相反方向退出超程状态 (4) 松开 超程解除 按键 若显示屏上运行状态栏 运行正常 取代了 出错 表示恢 复正常 可以继续操作 注意 在操作机床退出超程状态时请务必注意移动方向及移动速 率 以免发生撞机
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数控铣床的结构及简单操作一、实习目的1．了解数控铣床的基本特点和机床坐标系。
2．熟悉FANUC 0i-MD 数控系统应用。
3．掌握数控铣床常规操作方法，重点学习数控铣床回零操作、手动对刀操作、工件坐标系设定、程序输入与编辑、自动加工等操作。
二、实习设备1．CGM4300B数控铣床2．XK714D数控铣床3．FANUC 0i-MD 数控系统三、基础知识1.数控铣床的加工对象（1）平面类零件加工面平行、垂直于水平面或与水平面成定角的零件称为平面类零件，这一类零件的特点是：加工单元面为平面或可展开成平面。
其数控铣削相对比较简单，一般用两坐标联动就可以加工出来。
（2）曲面类零件加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件，其特点是加工面不能展开成平面，加工中铣刀与零件表面始终是点接触示。
（3）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，以飞机零部件常见。
其特点是加工面不能展开成平面，加工中加工面与铣刀周围接触的瞬间为一条直线。
（4）孔及螺纹采用定尺寸刀具进行钻、扩、铰、镗及攻丝等，一般数控铣都有镗、钻、铰功能。
2.XK714D数控铣床的结构如图1-11所示，数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成：（1）主轴箱包括主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速围和输出扭矩对加工有直接的影响。
（2）进给伺服系统由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动。
（3）控制系统数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工。
（4）辅助装置如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。
（5）机床基础件通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架。
图1-11 数控铣床的组成下面具体介绍一下主轴部件和进给传动装置：（1）主轴部件主轴部件是数控铣床上的重要部件之一，它带动刀具旋转完成切削，其精度、抗振性和热变形对加工质量有直接的影响。
1）主轴如图1-12（a）所示，数控铣床的主轴为一中空轴，其前端为锥孔，与刀柄相配，在其部和后端安装有刀具自动夹紧机构，用于刀具装夹。
主轴在结构上要保证好良好冷却润滑，尤其是在高转速场合，通常采用循环式润滑系统。
对于电主轴而言，往往设有温控系统，且主轴外表面有槽结构，以确保散热冷却，如图1-12（b）所示。
(a) 主轴结构及其润滑（b）电主轴图1-12 主轴2）刀具自动夹紧机构在数控铣床上多采用气压或液压装夹刀具，常见的刀具自动夹紧机构主要由拉杆、拉杆端部的夹头、蝶形弹簧、活塞、气缸等组成，见图1-12（a）。
夹紧状态时，蝶形弹簧通过拉杆及夹头，拉住刀柄的尾部，使刀具锥柄和主轴锥孔紧密配合；松刀时，通过气缸活塞推动拉杆，压缩蝶形弹簧，使夹头松开，夹头与刀柄上的拉钉脱离，即可拔出刀具，进行新、旧刀具的交换，新刀装入后，气缸活塞后移，新刀具又被蝶形弹簧拉紧。
需注意的是，不同的机床，其刀具自动夹紧机构结构不同，与之适应的刀柄及拉钉规格亦不同。
3）端面键带动铣刀旋转，传递运动和动力。
4）自动切屑清除装置自动清除主轴孔的灰尘和切屑是换刀过程中的一个不容忽视的问题。
如果主轴锥孔中落入了切屑、灰尘或其它污物，在拉紧刀杆时，锥孔表面和刀杆的锥柄就会被划伤，甚至会使刀杆发生偏斜，破坏刀杆的正确定位，影响零件的加工精度，甚至会使零件超差报废。
为了保持主轴锥孔的清洁，常采用的方法是使用压缩空气经主轴部通道吹屑，清除主轴孔不洁。
（2）进给传动装置如图1-13所示，数控铣床的进给传动装置多采用伺服电机直接带动滚珠丝杠旋转，在电动机轴和滚珠丝杠之间用锥环无键连接或高精度十字联轴器结构，以获得较高的传动精度。
图1-13进给传动装置与普通铣床相比，数控铣床具有以下特点：（1）半封闭或全封闭式防护经济型数控铣床多采用半封闭式；全功能型数控铣床会采用全封闭式防护，防止冷却液、切屑溅出，保证安全。
（2）主轴无级变速且变速围宽主传动系统采用伺服电机（高速时采用无传动方式—电主轴）实现无级变速，且调速围较宽，这既保证了良好的加工适应性，同时也为小直径铣刀工作形成了必要的切削速度。
（3）采用手动换刀，刀具装夹方便数控铣床没有配备刀库，采用手动换刀，刀具安装方便。
（4）一般为三坐标联动数控铣床多为三坐标（即X，Y，Z三个直线运动坐标）、三轴联动的机床，以完成平面轮廓及曲面的加工。
（5）应用广泛与数控车削相比，数控铣床有着更为广泛的应用围，能够进行外形轮廓铣削、平面或曲面型腔铣削及三维复杂型面的铣削，如各种凸轮、模具等，若再添加圆工作台等附件（此时变为四坐标），则应用围将更广，可用于加工螺旋桨、叶片等空间曲面零件。
此外，随着高速铣削技术的发展，数控铣床可以加工形状更为复杂的零件，精度也更高。
3．CGM4300B数控铣床（1）主要技术参数铣床式样双立柱式外形尺寸800 mm×1100 mm×1500 mm有效行程280mm×350mm×100mm定位精度0.01/300mm重复定位精度0.005/300mm最大运动速度 4.8m/min主轴最高转速24000r/minX-Y-Z轴驱动伺服电机驱动精度滚珠丝杠换刀方式手动、专用工具锁紧控制计算机通过PC计算机原点开关光电元件行程开关X、Y、Z方向五个开关紧急制动计算机键盘控制和控制柜电源开关控制机床电源220V,50HZ（2）机床坐标系数控机床采用国际通用标准的笛卡尔右手直角坐标系。
即：三个坐标轴X、Y、Z互相垂直，各坐标轴的方向符合右手法则。
大拇指的方向为X轴正方向，食指为Y轴正方向，中指为Z轴正方向。
数控机床永远假定工件静止而刀具运动，同时规定坐标轴的正方向总是指向增大工件与刀具之间距离的方向。
Z轴：为主轴方向，向上远离工作台方向为正方向。
数控铣床Z轴可首先确定。
X轴：平行工件装夹平面，并平行主切削方向。
数控铣床X轴水平向右为正方向。
Y轴：Y轴及正方向由笛卡尔法则判定。
4．FANUC 0i-MD 数控系统控制面板数控铣床所提供的各种功能可以通过控制面板上的键盘操作得以实现。
机床配备的数控系统不同其CRT/MDI控制面板的形式也不相同。
CGM4300数控铣床配备FANUC 0i-MD 数控系统。
下面介绍其各控制键功能。
1)主功能键开机后先选择主功能键，进人主功能状态后，再选择下级子功能（软键）进行具体操作。
【POS】键：位置显示键。
在CRT上显示机床现在的位置。
【PRGRM】键：程序键。
在编辑方式，编辑和显示存程序，显示MDI数据。
【MENU OFSET】键：菜单设置键。
刀具偏置数值的显示和设定。
【OPR ALARM】键：报警显示键。
按此键显示报警号及报警提示。
【DGNOS PARAM】键：参数设置键。
设置数控系统参数。
【AUX GRAPH】键：图象显示键。
暂无功能。
2)数据输人键用来输人英文字母、数字及符号。
常见功能有：G、M—指令；F—进给量；S—主轴转速；X、Y、Z—坐标；I、J 、K—圆弧的圆心坐标；R—圆弧半径；T—刀具号或换刀指令；O—程序名；N—程序段号；0-9—数字等。
3)编辑键【ALTER】键：修改键。
在程序当前光标位置修改指令代码。
【INSRT】键：插人键。
在程序当前光标位置插人指令代码。
【DELET】键：数据、程序段删除键。
【EOB】键：程序段结束键。
又称程序段输入键、确认健、回车键。
4）复位键复位键【RESET】：按下此键，复位CNC系统。
5)输人输出键输入键【INPUT】：与外部设备通信时，按下此键，才能启动输入设备，开始输入数据到CNC。
输出键【OUTPT START】：按下此键，CNC开始输出存中的参数或程序到外部设备。
6）软键软键即子功能键，其含义显示于当前屏幕上对应软键的位置，随主功能状态不同而各异。
在某个主功能下可能有若干子功能，子功能往往以软键形式存在。
7）编辑辅助键光标移动键【CURSOR】：用于在CRT页面上，一步步移动光标。
↑：向前移动光标。
↓：向后移动光标。
页面变换键【PAGE】：用于CRT屏幕选择不同的页面。
↑：向前变换页面。
↓：向后变换页面。
取消键【CAN】：按下此键，删除上一个输人的字符。
8）运行模式选择旋扭：MODE SELECT【HOME】：返回机床参考点模式【JOG】：手动连续进给模式【JOGINC】：手动断续进给模式【EDIT】：程序编辑模式【MDI】：手动数据输入模式【STEP】：单步加工模式【AUTO】：自动加工模式【HANDLE】：手摇脉冲发生器操作模式9）进给速度倍率调节旋扭：用目前的进给速度乘上倍率得到实际进给速度。
主轴速度倍率调节旋扭：用目前的设定速度乘上倍率得到实际主轴转速。
10)其它功能按键及旋扭：【AXIS SELECT】旋扭：手动进给轴和方向选择旋扭。
在JOG、JOGINC运行模式式时，选择手动进给轴和方向。
【ON】【OFF】键：CNC电源按钮。
按下“ON”接通CNC电源；按下“OFF”断开CNC电源。
【E-STOP】键：急停按钮。
当出现紧急情况时，按下此按钮，伺服进给及主轴运转立即停止工作。
5．数控代码规1）程序结构ＮＣ程序由各个程序段组成，每个程序段执行一个加工步骤。
程序段由若干个字组成，字由地址符和数值组成，地址符必须用大写字母，最后一个程序段包含程序结束符M02或M30。
目前常用的是字地址可变程序段格式。
2）数控指令数控指令包括准备功能指令（G功能）、辅助功能指令（M功能）、刀具功能指令（T 功能）、主轴功能指令（S功能）、进给功能指令（F功能）。
常用指令有：G00 快速移动，模态例如：G00X40Y50；G01 直线插补，模态例如：G01X40Y30Z0；G02 顺时针圆弧插补，模态例如：G02X40Y10R10；G03 逆时针圆弧插补，模态例如：G03X40Y10I10J10；G04 暂停，单位毫秒例如：G04P200G17 XY平面选择，数控铣床缺省G21 米制单位设定，缺省G41/G42/G40 刀具半径左补偿/刀具半径右补偿/刀具半径补偿取消G43/G44/G49 刀具长度正补偿/刀具长度负补偿/刀具长度补偿取消G54～G59 第一工件坐标系～第六工件坐标系指定G80 钻孔循环取消G81 钻孔循环例如：G81X10Y10Z-15R5F50；G83 啄式钻孔循环例如：G83X10Y10Z-15R5P300Q5F50；G90 绝对尺寸G91 相对尺寸G94 进给率Ｆ，单位mm/min,数控铣床缺省G95 进给率Ｆ，单位mm／rM00 程序停止M02 程序结束M03 主轴顺时针旋转M04 主轴逆时针旋转M05 主轴停止M08 冷却液打开M09 冷却液关闭M30 程序结束并返回M98 调用子程序例如：M98P0032007；调用O2007子程序3次M99 子程序结束6．CGM4300B数控铣床的基本操作当加工程序编制完成之后，就可操作机床对工件进行加工。