数控铣床结构技术及功能特点
数控铣床论文
数控铣床论文引言数控铣床作为一种高精度、高效率的金属加工设备，广泛应用于石油、汽车、航空航天等领域。
本论文将从数控铣床的原理和结构、加工过程的优势、发展趋势等方面进行探讨和分析。
一、数控铣床的原理和结构1.1 数控铣床的原理数控铣床是一种通过控制系统来实现铣削加工的设备。
它利用计算机控制系统来控制铣床的动作和加工过程，通过预先编程的方式输入加工参数和轨迹，在铣床上自动完成加工操作。
1.2 数控铣床的结构数控铣床的主要结构包括机床主体、数控系统、电动主轴、刀库、夹具等部件。
机床主体负责支撑和定位工件，数控系统负责控制整个加工过程，电动主轴则提供加工动力，刀库和夹具用于安装刀具和夹持工件。
二、数控铣床的加工过程优势2.1 高精度加工数控铣床利用了计算机的精确定位和控制能力，能够实现高精度的加工。
通过对加工参数的调整，可以控制铣削刀具的轨迹和进给速度，保证加工的精度和表面质量。
2.2 高效率加工相比传统的手动操作或普通铣床加工，数控铣床具有更高的加工效率。
它能够自动化地完成复杂的加工任务，并实现自动换刀、自动测量等功能，大大提高了加工效率。
2.3 灵活多样的加工方式数控铣床可以用于各种形状和精度要求不同的工件加工。
通过对加工程序的编程，可以实现不同形状的轮廓加工、孔加工、螺纹加工等。
同时，数控系统可以存储和调用多个加工程序，可以根据需求随时切换加工方式。
三、数控铣床的发展趋势3.1 智能化随着人工智能和物联网技术的发展，未来的数控铣床将更加智能化。
它可以通过传感器实时感知加工过程的状态，自动调整加工参数，提高加工效率和质量。
同时，智能化的数控铣床还可以与其他设备进行无线通信，实现生产流程的自动化控制。
3.2 高速化为了适应快节奏的现代生产需求，数控铣床的加工速度将会进一步提高。
高速切削技术的应用可以大幅度减少加工时间，提高生产效率。
同时，高速化还需要配备更强大的电动主轴和刀具系统，以确保加工质量和稳定性。
数控机床组成工作原理以及特点
数控机床组成、工作原理以及特点姓名：赵凯学号：090203126摘要世界制造业转移，中国正在逐步成为世界加工厂。
美国、德国、韩国等国家已经进入工业化发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重工业正逐渐向发展中国家转移。
我国目前经济发展已经过了发展初期，正处于重化工业发展中期。
未来10年将是中国机械行业发展最佳时期。
美国、德国的重化工业发展期延续了18年以上，美国、德国、韩国四国重化工业发展期平均延续了12年，我们估计中国的重化工业发展期将至少延续10年，直到2015年。
因此，在未来10年中，随着中国重化工业进程的推进，中国企业规模、产品技术、质量等都将得到大幅提升，国产机械产品国际竞争力增强，逐步替代进口，并加速出口。
目前，机械行业中部分子行业如船舶、铁路、集装箱及集装箱起重机制造等已经受益于国际间的产业转移，并将持续受益；电站设备、工程机械、床等将受益于产业转移，加快出口进程。
本文主要讨论的是数控机床的组成、分类、发展趋势以及实际应用等。
关键词 : 发展趋势、分类、组成、原理、特点、应用。
The composition of the CNC machine tools, operating principles and characteristics AbstractThe transfer of world manufacturing, China is gradually becoming the world's factory. The United States, Germany, South Korea and other countries have entered the high-tech intensive industrial development era microelectronics era, iron and steel, machinery, chemicals, and other heavy industry is gradually transferred to developing countries. China's economic development has been an early stage of development, is in the middle of a heavy chemical industry development.The next 10 years will be the best period for the development of China's machinery industry. The United States, Germany, heavy chemical industry development period continues for more than 18 years, the four countries of the United States, Germany, South Korea, the heavy chemical industry average development period lasted 12 years, we estimate that the period of development of heavy and chemical industries in China will continue through at least 10 years, until 2015 . Therefore, in the next 10 years, with the process of promoting heavy and chemical industries in China, the Chinese enterprise scale, product technology, quality and so on will be significantly improved, enhanced international competitiveness of the domestic machinery products gradually replace imports and exports accelerated. Currently, the the the central machinery industry molecules industry such as ship, rail, container and container crane manufacturer has benefited from international industrial transfer, and will continue to benefit; power plant equipment, construction machinery, the bed will benefit from the transfer of industries to speed up the export process. This paper mainly discusses the composition of CNC machine tools, development trends, and practical applications.Keywords: trends, classification, composition, characteristics, application.一、数控机床的产生在机械制造工业中并不是所有的产品零件都具有很大的批量，单件与小批量生产的零件（批量在10～100件）约占机械加工总量的80%以上。
数控铣床的结构组成
数控铣床的结构组成
数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备，两者的加工工艺基本相同，结构也有些相似。
接下来，小编为大家分享数控铣床的结构组成，快来看看吧!
基本结构
数控铣床形式多样，不同类型的数控铣床在组成上虽有所差别，但却有许多相似之处。
下面以XK5040A 型数控立式升降台铣床为例介
绍其组成情况。
Ⅺ锯040A 型数控立式升降台铣床配有Ⅳ四3MA 数控
系统，采用全数字交流伺服驱动。
该机床由6 个主要部分组成.即床身部分，铣头部分，工作台部分，横进给部分，升降台部分，冷却、润滑部分。
床身内部布局合理，具有良好的刚性，底座上设有4 个调节螺栓，便于机床进行水平调整，切削液储液褴设在机床座内部。
系统分类
①冷却系统。
机床的冷却系统是由冷却泵、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，冷却泵将切削液从底座内储液池打至出水管，然后经喷嘴喷出，对切削区进行冷却。
②润滑系统及方式。
润滑系统是由手动润捐油泵、分油器、节流阀、油管等组成。
机床采用周期润滑方式，用手动润滑油泵，通过分油器对主轴套筒、纵横向导轨及三向滚珠丝杆进行润滑，以提高机床的使用寿命。
从数字控制技术特点看.由于数控机床采用了伺服电机，应用数字技术实现了对机床执行部件工作顺序和运动位移的直接控制，传统机床的变速箱结构被取消或部分取消了，因而机械结构也大大简化了。
数字控制还要求机械系统有较高的传动刚度和无传动间隙，以确保控制指令的执行和控制品质的实现。
同时.由于计算机水平和控制能力的不断。
数控铣床与普通铣床在结构上的区别
数控铣床与普通铣床在结构上的区别数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备，两者的加工工艺基本相同，结构也有些相似。
数控铣床有分为不带刀库和带刀库两大类。
其中带刀库的数控铣床又称为加工中心。
数控铣床与普通铣床在结构上的区别数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的，两者的加工工艺基本相同，结构也有些相似，但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床，所以其结构也与普通铣床有很大区别。
1、典型数控铣床生产厂家的机械结构主要由基础件、主传动系统、进给传动系统、回转工作台及其他机械功能附件等几部分组成。
2、数控铣床的机械结构，首先从数字控制技术特点看.由于效控机床采用了伺服电机，应用数字技术实现了对机床执行部件工作顺序和运动位移的直接控制，传统机床的变速箱结构被取消或部分取消了，因而机械结构也就大大简化了。
数字控制系统还要求机械系统有较高的传动刚度和无传动间隙，以确保控制指令的执行和控制品质的实现。
同时.由于计算机水平和控制能力的不断提高，同一台机床上允许更多功能部件的同时执行所需要的各种辅助功能已成为可能，因而数控铣床的机械结构比传统机床具有更高的集成化功能要求。
3、从制造技术的发展要求看，伴随着各种新材料和新工艺的出现，以及市场竞争之间对降低成本的要求，金属切削加工正朝着切削速度和精度越来越高、生产效率越来越高和系统越来越可靠的方向发展。
这就要求在传统机床基础上发展起来的数控机床精度要更高.驱动功率更快，机械机构的动\静、热态刚度更好，工作更可靠，能实现长时间的连续运行和尽可能少的停机时间。
4、数控铣床的基础件，数控铣床的基础件通常是指床身、立柱、横梁、工作台、底座等结构件，其尺寸较大(俗称大件)，并构成了机床的基本框架。
其他部件附着在基础件上，有的部件还需要沿着基础件运动。
由于基础件起着支撑和导向的作用，因而对基础件的要求是刚度好。
以上就是关于数控铣床与普通铣床在结构上的区别介绍，另外提醒数控铣床和普通铣床的操作人员，设备用完之后不要放在一边就不管了，还需要很好的维护，具体的维护方法可以咨询猎修网的资深猎客。
数控铣床-加工中心的认识
伺服系统是数控铣床执行机构的驱动部件，主要包括主轴伺服系统和进给
伺服系统。它把来自数控装置的运动指令进行放大，驱动机床的运动部件，使 工作台按规定轨迹移动或准确定位。
（2）数控铣床/加工中心的工作原理 加工中心的基本工作原理如图1.6所示。根据被加工零件的图样、尺寸、材
料及技术要求等内容进行工艺分析，确定加工顺序、走刀路线、切削用量等， 把加工程序输入到数控装置中，经过驱动电路控制和放大，使伺服电机转动， 经滚珠丝杠驱动铣床工作台，最终完成整个加工。加工结束机床自动停止。
3.数控铣床加工范围与常用的刀具 （1）数控铣床的加工范围
1)平面类零件 平面类零件是指加工面平行或垂直于水平面，以及加工米昂与水平面的夹角为 一定值的零件，这类加工面可展开为平面。
1.数控铣床/加工中心的分类 （1）按控制轴数可分为： 1）三轴数控铣床（加工中心） 2）四轴数控铣床（加工中心） 3）五轴数控铣床（加工中心） （2）按主轴与工作台相对位置分类 1）立式加工中心 2）卧式加工中心
2.数控铣床的组成和工作原理 （1）数控铣床的组成
数控铣床与其他数控机床一样，由数控系统、伺服系统、机床本体三部分 组成。其中数控系统是核心部件。
项目
配分
刀具识别
50பைடு நூலகம்
机床面板识别
50
考核标准 能正确识别刀具的种类并说明其加工场合
能正确识别面板上的所有功能按键
得分
【复习与思考】
1.判断题。
（1）数控机床产生于1958年。（ ）
（2）二轴半的数控铣床是指具有二根半轴的数控铣床。（ ）
（3）加工中心不适宜加工箱体类零件。（ ）
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
第一章数控铣床数控铣床用途十分广泛，不仅可以加工各种平面、沟槽...
第一章数控铣床数控铣床用途十分广泛，不仅可以加工各种平面、沟槽、螺旋槽、成型表面和孔，而且还能加工各种平面曲线和空间曲线等复杂型面，适合于各种模具、凸轮、板类及箱体类零件的加工。
第一节数控铣床的分类数控铣床的分类方法与通用机床类似，通常可以分为立式数控铣床、卧式数控铣床、立卧两用数控铣床。
一、立式数控铣床立式数控铣床的应用范围在数控铣床中最为广泛。
立式数控铣床主要用于水平面内的型面加工，增加数控分度头后，可在圆柱表面加工曲线沟槽。
小型立式数控铣床与普通立式升降台铣床的工作原理相差不大，机床的工作台可以自由移动，但是升降台和主轴固定不动；中型立式数控铣床的工作台通常可以纵向和横向移动，主轴可沿垂直方向的溜板上下移动；大型立式数控铣床在设计过程中通常要考虑扩大行程、缩小占地面积以及刚性等技术上的问题，所以往往采用龙门架移动式，主轴可在龙门架的横向和垂向方向的溜板上移动，龙门架床身纵向移动。
从数控系统控制的坐标数量来分，立式数控铣床可分为2.5坐标数控立式铣床、3坐标数控立式铣床、4坐标数控立式铣床和5坐标数控立式铣床。
目前3坐标数控立式铣床应用最广，可进行3坐标联动加工。
部分机床3个坐标中只能进行任意2个坐标联动加工，通常这种机床成为2.5坐标数控立式铣床。
所谓4坐标数控立铣和5坐标数控立铣，是指机床除了3个坐标可以联动加工外，机床主轴还可以绕3个坐标轴中的一个或两个轴作摆角运动。
图1－1是一台3坐标数控立式铣床。
图1－1 三坐标数控立式铣床一般来说，机床控制的坐标轴越多，尤其是要求联动的坐标轴越多，机床的功能就越齐全，机床的加工范围和加工对象也就越广，但是与之对应的机床结构和数控系统更加复杂，编程难度更大，设备更加昂贵。
为了提高数控立铣的生产效率，通常可以采用自动交换工作台，这样的结构大大减少零件装卸的辅助工作时间。
除此之外，还可以通过附加数控转盘、增加靠模装置、采用气动或液压的多工位夹具等方法来提高数控立铣的生产效率。
铣床分类及特点
铣床分类及特点
铣床是一种用于加工金属、塑料、木材等材料的机床，它可以通过旋转刀具来切削工件表面，从而实现加工目的。
根据不同的加工需求和工件特性，铣床可以分为多种类型，下面将对其分类及特点进行详细介绍。
1. 按照结构分类
(1) 桥式铣床：桥式铣床是一种横梁式结构，其横梁支撑着工作台和主轴箱，具有高刚性和稳定性，适用于加工大型工件。
(2) 立式铣床：立式铣床是一种立柱式结构，其主轴箱和工作台垂直布置，具有小占地面积、易于操作等特点，适用于加工小型工件。
(3) 卧式铣床：卧式铣床是一种床身式结构，其主轴箱和工作台水平布置，具有加工范围广、切削力大等特点，适用于加工大型工件。
2. 按照控制方式分类
(1) 数控铣床：数控铣床是一种通过计算机程序控制刀具运动的铣床，具有高精度、高效率等特点，适用于加工复杂形状的工件。
(2) 传统铣床：传统铣床是一种通过手动操作控制刀具运动的铣床，具有操作简单、成本低等特点，适用于加工简单形状的工件。
3. 按照加工方式分类
(1) 平面铣床：平面铣床是一种用于加工平面的铣床，具有加工效率高、加工精度高等特点，适用于加工平面、槽、齿等工件。
(2) 立体铣床：立体铣床是一种用于加工立体形状的铣床，具有加工范围广、加工精度高等特点，适用于加工复杂形状的工件。
总的来说，铣床是一种非常重要的机床，其分类及特点的不同，使其在不同的加工领域中具有不同的应用价值。
随着科技的不断发展，铣床的技术也在不断更新，未来铣床将会更加智能化、高效化，为工业生产带来更多的便利和效益。
数控铣床及加工中心概述
700x320
150 BT40 10000 5.5 1.1
切削进给率（mm/min）
定位精度（mm） 重复定位精度（mm）
气压（kg/cm2） 刀库（选装）
机器重量（kg）
1-20000
±0.005/300 ±0.0025 ≥6
20（机械手） 2920
6、数控铣床及加工中心技术参数识读 数控铣床及加工中心主要技术参数识读可分成尺寸参数、接口参数、运动参数、动力
铣床主体是数控铣床的机械部件，包括床身、主轴箱、铣头、工作台、
进给机构等。与传统的普通铣床相比较，其整体布局、外观造型、传动机 构、工具系统等方面都发生了很大的变化。如：主传动及主轴部件具有传 递功率大、刚度高、抗振性好及热变形小等优点；进给传动件具有传动链 短、结构简单、传动精度高等特点；机床本身具有很高的动、静刚度；采 用全封闭罩壳。
数控铣床是一种用途广泛的机床，主要用于完成铣削平面加工或镗削加 工的数控机床，有立式、卧式及龙门铣3种。主轴在空间处于垂直状态的， 称为立式数控铣床；主轴在空间处于水平状态的，称为卧式数控铣床。主 轴可作垂直和水平转换的，称为立卧两用数控铣床。
（1）立式数控铣床
如图1.1.1所示为立式数控铣床。立式数控铣床是数控铣床中数量最多的一种， 应用范围最广。小型数控立式铣床的X、Y、Z方向的移动一般都由工作台完成，主 运动为主轴旋转，与普通立式升降台铣床相似。中型数控立铣的纵向和横向移动一 般由工作台完成，且工作台还可手动升降，主轴除完成主运动外，还能沿垂直方向 伸缩。大型数控立铣，由于需要考虑扩大行程、缩小占地面积、刚性等技术问题， 多采用龙门架沿床身作纵向移动，主轴在龙门架的横向与垂直溜板上运动。
内容包括：主轴电机功率；伺服电机额定转矩。作用：影响到切削负荷。 （5）精度参数。
数控机床组成、工作原理以及特点
数控机床组成、工作原理以及特点第一节数控机床的组成数控机床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电动机及拖动、动控制、检测等技术为一体的自动化设备。
数控机床的基本组成包括控制介质、数控装置、伺服系统、反馈装置及机床本体见图2 - 1。
图2-1 数控机床组成一、控制介质数控机床工作时，不要人去直接操作机床，但又要执行人的意图，这就必须在任何数控机床之间建立某种联系，这种联系的中间媒介物称之为控制介质。
在普通机床上加工零件时，由工人按图样和工艺要求进行加工。
在数控机床加工时，控制介质是存储数控加工所需要的全部动作和刀具相对于工件位置等信息的信息载体，它记载着零件的加工工序。
数控机床中，常用的控制介质有穿孔纸带、穿孔卡片、磁带和磁盘或其他可存储代码的载体，至于采用哪一种，则取决于数控装置的类型。
早期时，使用的是8单位（8孔）穿孔纸带，并规定了标准信息代码ISO（国际标准化组织制定）和EIA（美国电子工业协会制定）两种代码。
二、数控装置数控装置是数控机床的核心。
其功能是接受输入装置输入的数控程序中的加工信息，经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理后，发出相应的脉冲送给伺服系统，使伺服系统带动机床的各个运动部件按数控程序预定要求动作。
一般由输入输出装置、控制器、运算器、各种接口电路、CRT显示器等硬件以及相应的软件组成。
数控装置作为数控机床“指挥系统”，能完成信息的输入、存储、变换、插补运算以及实现各种控制功能。
它具备的主要功能如下：1）多轴联动控制。
2）直线、圆弧、抛物线等多种函数的插补。
3）输入、编辑和修改数控程序功能。
4）数控加工信息的转换功能：ISO/EIA代码转化，米英制转换，坐标转换，绝对值和相对值的转换，计数制转换等。
5）刀具半径、长度补偿，传动间隙补偿，螺距误差补偿等补偿功能。
6）实现固定循环、重复加工、镜像加工等多种加工方式选择。
7）在CRT上显示字符、轨迹、图形和动态演示等功能。
第一章数控铣床概述
图1-1 数控铣床
图1-2 加工中心
第一节 数控铣床（加工中心）的组成和工作原理 一 、数控铣床（加工中心）的 数控铣床（加工中心）大体由输入装臵、数 控装臵、伺服系统、检测及其辅助装臵和机床本 体等组成。 1、输入装臵 数控程序编制后需要存储在一定的介质上， 按目前的控制介质大致分为纸介质和电磁介质， 相应地通过不同方法输入到数控装臵中去。纸带 输入方法，即在专用的纸带上穿孔，用不同孔的 位臵组成数控代码，再通过纸带阅读机将代表不 同含义的信息读入。手动输入是将数控程序通过 数控机床上的键盘输入，程序内容将存储在数控 系统的存储器内，使用时可以随时调用。
伺服系统接收数控装臵输出的各种信号，经 过分配、放大、转换等功能，驱动各运动部件， 完成零件的切削加工。 4、检测装臵 位臵检测、速度反馈装臵根据系统要求不断 测定运动部件的位臵或速度，转换成电信号传 输到数控装臵中，与目标信号进行比较、运算， 进行控制。 5、运动部件 由包括床身、主轴箱、工作台、进给机构等 组成的机械部件，伺服电机驱动运动部件运动， 完成工件与刀具之间的相对运动。
基础篇 数控铣床（加工中心）的编程 第一章 数控铣床（加工中心）概述
数控铣床是主要采用铣削方式加工零件的 数控机床，它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 凸轮、模具、叶片等，另外数控铣床还具有 孔加工的功能，通过特定的功能指令可进行 一系列孔的加工，如钻孔、扩孔、铰孔、镗 孔和攻丝等，如图1-1所示。
第二节 数控铣床（加工中心）的分类和特点 数控机床加工与普通机床有着一定的区别： １）工序集中 数控机床一般带有可以自动换 刀的刀架、刀库，换刀过程由程序控制自动进行 ，因此，工序比较集中，减少机床占地面积，节 约厂房，同时减少或没有中间环节（如半成品的 中间检测、暂存搬运等），既省时间又省人力。 ２）自动化程度高 数控机床加工时，不需人 工控制刀具，自动化程度高，对操作工人的要求 降低。数控操作工在数控机床上加工出的零件比 普通工在传统机床上加工出的零件精度高，而且 省时、省力，降低了工人的劳动强度。
数控机床特点与组成以及分类
数控机床特点与组成以及分类【数控英才网提供】数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。
该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。
特点数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。
与普通机床相比，数控机床有如下特点：●对加工对象的适应性强[1]，适应模具等产品单件生产的特点，为模具的制造提供了合适的加工方法；●加工精度高，具有稳定的加工质量；●可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；●加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；●机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）；●机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；●有利于生产管理的现代化数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，使用了计算机控制方法，为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础；●对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高；● 可靠性高。
组成在数控加工中，数控铣削加工最为复杂，需解决的问题也最多。
除数控铣削加工之外的数控线切割、数控电火花成型、数控车削、数控磨削等的数控编程各有其特点，伺服系统的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。
具体有以下部分构成：数控机床的构造.主机他是数控机床的主体，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。
他是用于完成各种切削加工的机械部件。
数控装置是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信数控机床息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。
分类和应用按工艺用途分类数控折弯机金属切削类数控机床,包括数控车床,数控钻床，数控铣床,数控磨床，数控镗床发及加工中心.这些机床都有适用于单件、小批量和多品种的零件加工，具有很好的加工尺寸的一致性、很高的生产率和自动化程度，以及很高的设备柔性。
数控机床的分类及主要功能特点
数控机床的分类及主要功能特点数控机床是机械加工工业的重要设备，那么你想知道数控机床的分类是什么，还有各自的功能特点又是什么呢？以下是店铺为你整理推荐数控机床的分类及主要功能特点，希望你喜欢。
数控机床按加工工艺方法分类及特点1.金属切削类数控机床与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。
尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别，具体的控制方式也各不相同，但机床的动作和运动都是数字化控制的，具有较高的生产率和自动化程度。
在普通数控机床加装一个刀库和换刀装置就成为数控加工中心机床。
加工中心机床进一步进步了普通数控机床的自动化程度和生产效率。
例如铣、镗、钻加工中心，它是在数控铣床基础上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的，工件一次装夹后，可以对箱体零件的四面甚至五面大部分加工工序进行铣、镗、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工，特别适合箱体类零件的加工。
加工中心机床可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差，减少了机床的台数和占地面积，缩短了辅助时间，大大进步了生产效率和加工质量。
2.特种加工类数控机床除了切削加工数控机床以外，数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。
3.板材加工类数控机床常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。
近年来，其它机械设备中也大量采用了数控技术，如数控多坐标丈量机、自动绘图机及产业机器人等。
数控机床按控制运动轨迹分类及特点1. 点位控制数控机床点位控制数控机床的特点是机床移动部件只能实现由一个位置到另一个位置的精确定位，在移动和定位过程中不进行任何加工。
机床数控系统只控制行程终点的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹，因此几个坐标轴之间的运动无任何联系。
可以几个坐标同时向目标点运动，也可以各个坐标单独依次运动。
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。
数控铣床加工中心概述
程序段格式
1
2
3
4
5
6
7
8
顺 序 号
准 备 功 能
坐 标 字
进 给 功 能
主 轴 功 能
刀 具 功 能
辅 助 功 能
结 束 符 号
.
Fanuc数控系统
坐标系统
坐标系的确定原则
刀具相对于静止的工件而运动 标准坐标系的确定
右手笛卡尔直角坐标系
.
坐标轴的确定及步骤
Z轴——产生切削力的主轴轴线为Z轴，刀 具远离工件的方向为正。
自动编程适合于曲线轮廓、三维曲面、多轴加工的复 杂型面的零件的加工。
.
程序的基本结构
O1；
程序号
N10G54G17G40G49G90；
第一程序段
N20 M3 S300；第二程序段
N30 G0 Z30.0；
N40 X-60.0 Y0；
N50 Z5.0；
N60 G1 Z-5.0 F80；
N70 G1 G42 X-50.0 Y10.0 D1；
.
工艺特点
主要加工对象
立式数控铣床/加工中心一般适用于加工平面凸 轮、样板、形状复杂的平面或立体零件，以及 模具的内、外形腔等。卧式数控铣床/加工中心 适用于加工箱体、泵体、壳体等零件。
.
加工工序的划分
刀具集中分序法 粗、精加工分序法 按加工部位分序法
.
加工路线的确定
1、尽量减少进、退刀时间和其它辅助时间。 2、铣削零件轮廓时，尽量采用顺铣(顺铣
.
编程坐标系的建立原则
编程零点应选在零件图的尺寸基准上，这样便于 坐标值的计算，并减少错误和编程错误。
编程零点尽量选在精度较高的工件表面，以提高 被加工零件的加工精度。
数控铣床的性能和主要技术规格
数控铣床的性能和主要技术规格1、数控铣床的性能数控铣床是在普通铣床的基础上发展起来的，两者的加工工艺基本相同，结构也有些相似，但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床，所以其结构也与普通铣床有很大区别。
数控铣床是在普通铣床上集成了数字控制系统，可以在程序代码的控制下较精确地进行铣削加工的机床。
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。
各种类型数控铣床所配置的数控系统虽然各有不同，但除一些特殊功能不尽相同外，其主要功能基本相同。
（1）点位控制功能此功能可以实现对相互位置精度要求很高的孔系加工。
（2）连续轮廓控制功能此功能可以实现直线、圆弧的插补功能及非圆曲线的加工。
（3）刀具半径补偿功能此功能可以根据零件图样的标注尺寸来编程，而不必考虑所用刀具的实际半径尺寸，从而减少编程时的复杂数值计算。
（4）刀具长度补偿功能此功能可以自动补偿刀具的长短，以适应加工中对刀具长度尺寸调整的要求。
（5）比例及镜像加工功能比例功能可将编好的加工程序按指定比例改变坐标值来执行。
镜像加工又称轴对称加工，如果一个零件的形状关于坐标轴对称，那么只要编出一个或两个象限的程序，其余象限的轮廓就可以通过镜像加工来实现。
（6）旋转功能该功能可将编好的加工程序在加工平面内旋转任意角度来执行。
（7）子程序调用功能有些零件需要在不同的位置上重复加工同样的轮廓形状，将一轮廓形状的加工程序作为子程序，在需要的位置上重复调用，就可以完成对该零件的加工。
（8）宏程序功能该功能可用一个总指令代表实现某一功能的一系列指令，并能对变量进行运算，使程序更具灵活性和方便性。
2、主要技术规格数控铣床的种类规格较多，但基本原理和操作方法基本相同。
以北京市第一机床厂生产的XKA714B／B床身型立式数控铣床为例进行说明，其外观见下图：▲床身型立式数控铣床主要规格参数见下表：▲XKA714B／B床身型数控铣床主要规格参数XKA714B／B床身型数控铣床采用立式主轴、十字型床鞍工作台布局，结构十分紧凑。
XK778型数控滑枕床身铣床简介
铣床简 介
机床结构上有所创新 。 达到 了国际先进水平并
齐齐哈尔二机床 （ 集团 ） 有限责任公司 自主研发 的具有 国际 先进 水平 、填补 国 内空 白的 Ｘ ７ ８型数控 滑枕床 身铣 床亮相 Ｋ７ Ｃ ＭＴ ０ ６中国数控机 床展览会 ， Ｃ ２０ 备受中外客商和参观者的好评 。 Ｘ ７ ８型数控 滑枕床身铣床 ， Ｋ７ 特别适用于航 空航天 、 军工 、 汽车 、 模具行业 ， 是一种铣头 自动分度 、 三向行程参数大 、 自动化
多品种中小批 量加Ｔ ， 可节省工艺 装备 ， 短生产准备周期 ， 缩 提 高加工质量 ， 提高生产效率 ， 是机械 、 电子 、 化工 、 空 、 天 、 航 航 汽 车等行业 的理想设备 。
囫
ｉ ｇｌｉｌ ２６ ６ ＿ ｌ ＿ｌ ０ № Ｑ － ！ ０ ｔ ＝ ｌ ￣
没 与 塞 备
围进 一 步 扩 大 ；
程度高的高新技术产 品。 该产品在设计结构 上大胆创新 ， 新变 求
异 。其 主要 技 术 指 标 、 能 、 构 及 技 术 特 点 如 下 。 功 结
一
、
机 床 主 要 技 术 参 数 与 机床 数控 系统 及 电气 配 置 ｘ 轴
＇轴 ， ｚ轴
１ 术 参 数 ． 技 上 作行 程 ２０ ｍ ００ ｍ
种 自动化 、 高科技 的机 电一体化产品 。而且市场售价低廉 ， 约为 国外 同类产品售价的 １ ， ／ 具有很 强的国际市场竞争力 。 ３
Ｗ ０６． －１ ０６ ６
定 位精度
重 复定 位精 度 ２ 控 系统 ． 数
、，ｚ轴 ０Ｏ ｍｍ ＇、 ．ｌ
作者通联 ： 齐齐哈 尔二机床 （ 团） 集 有限责任公 司 黑龙江
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅析数控铣床结构技术及功能特点
【摘要】本文主要讲述了铣床基础件称为铣床大件，通常是指床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台等，是整台铣床的基础和框架。
铣床的其他零部件，或者固定在基础件上，或者工作时在其导轨上运动。
其他机械结构的组成，则按铣床的功能需要选用。
【关键词】数控铣床；数控技术；结构特点
1、数控铣床的机械结构
数控铣床是一种加工功能很强的数控机床，目前迅速发展起来的加工中心、柔性加工单元等，都是在数控铣床、数控镗床的基础上产生的，两者都离不开铣削方式。
由于数控铣削工艺最复杂，需要解决的技术问题也最多，因此，人们在研究和开发数控系统及自动编程语言的软件系统时，也一直把铣削加工作为重点。
2、数控铣床的分类
2.1 按主轴的位置分类
（1）数控立式铣床。
数控立式铣床在数量上，一直占据数控铣床的大多数，应用范围也最广。
从机床数控系绕控制的坐标数量来看，目前三坐标数控立铣仍占大多数；一般可进行三坐标联动加工，但也有部分机床只能进行
3 个坐标中的任意两个坐标联动加工（常称为 2.5 坐标加工）。
此外，还有机床主轴可以绕 x、y、z 坐标轴中的其中一个或两个轴，作数控摆角运动的四坐标和五坐标数控立铣。
（2）数控卧式铣床。
与通用卧式铣床相同，其主轴轴线平行于
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四、五坐标加工。
这样，不但工件侧面上的连续回转轮廓可以加工出来，而且可以实现在一次安装中，通过转盘改变工位，进行“四面加工”。
（3）立卧两用数控铣床。
目前，这类数控铣床已不多见，由于这类铣床的主轴方向可以更换，能达到在一台机床上既可以进行立式加工，又可以进行卧式加工，而同时具备上述两类机床的功能，其使用范围更广，功能更全，选择加工对象的余地更大，且给用户带来不少方便。
特别是生产批量小，品种较多，又需要立、卧两种方式加工时，用户只需买一台这样的机床就行了。
2.2数控铣床在结构上的特点
（1）控制机床运动的坐标特征。
为了要把工件上各种复杂的形状轮廓连续加工出来，必须控制刀具沿设定的直线、圆弧或空间的直线、圆弧轨迹运动，这就要求数控铣床的伺服拖动系统能在多坐标方向同时协调动作，并保持预定的相互关系，也就是要求机床应能实现多坐标联动。
数控铣床要控制的坐标数，起码是三坐标中任意两坐标联动，要实现连续加工直线变斜角工件，起码要实现四坐标联动，而若要加工曲线变斜角工件，则要求实现五坐标联动。
因此，数控铣床所配置的数控系统，在档次上一般都比其他数控机床相应更高一些。
（2）数控铣床的主轴特征。
现代数控铣床的主轴开启与停止，主轴正反转与主轴变速等，都可以按程序介质上编入的程序自动执
行。
不同的机床，其变速功能与范围也不同。
有的采用变频机组（目前已很少采用），固定数种转速，可任选一种编入程序，但不能在运转时改变；有的采用变频器调速，将转速分为数档，程编时可任选一档，在运转中可通过控制面板上的旋钮，在本档范围内自由调节；有的则不分档，程编可在整个调速范围内任选一值，在主轴运转中，可
以在全速范围内进行无级调整，但从安全角度考虑，每次只能调高或调低在允许的范围内，不能有大起大落的突变。
在数控铣床的主轴套筒内，一般都设有自动拉、退刀装置，能在数秒内完成装刀与卸刀，使换刀显得较方便。
3、华中数控系统功能特点
1.显示功能
（1）实体图形显示功能。
华中 hnc- 21t 系统，可根据用户选择的不同形状刀具，对用户自定义大小的毛坯，进行仿真加工；（2）图形轨迹显示功能。
可根据加工程序显示刀具运行轨迹；（3）正文显示功能。
可显示当前运行程序，帮助操作者更好了解机床的运行状况；
（4）大字符、坐标联合显示功能。
可显示刀具在机床坐标系、工件坐标系下的指令值、实际值，还可显示刀具运行各段程序时的剩余值；
（5）其他显示功能。
可显示当前运行程序名，当前运行程序行号，工件坐标零点的坐标值，刀具实际进给速度，实际主轴转速，
当前刀具号，主轴速度、进给速度、快移速度的修调率等。
3.2 加工功能
（1）小线段高速连续插补功能。
可高速圆滑拟合小线段程序的轨迹，十分利于cam 生成的小线段程序的加工。
（2）断点保存功能、任意指定行加工的功能和程序跳段功能。
3.3编程指令特点
（1）除基本的直线、圆弧插补功能外，还可倒角、倒圆。
（2）华中数控 hnc- 21t（车床系统）还有直径、半径编程指令，螺纹加工指令，固定循环，复合循环，恒线速度控制指令等。
复合循环指令的刀具轨迹，可完成每层粗切时的残料加工，满足现代加工中余量均匀的要求，有利于刀具寿命和加工精度。
（3）华中数控 hnc- 21m（铣床系统）还有绝对编程、增量编程指令，坐标系设定指令，坐标系选择指令，刀具长度补偿功能，螺旋线插补功能，极坐标指令，镜像功能，缩放功能，旋转功能，钻、镗、铰、锪等孔类加工的固定循环指令等。
3.4螺旋类加工插补指令及其应用
（1）在数控加工中的应用在数控铣削加工中，螺旋插补指令主要用于铣槽时的螺旋式下刀、加工螺纹等。
其一，以铣代镗精铣内轮廓螺旋插补指令，用于螺旋铣削圆形内轮廓时，因刀具轨迹连续，故可提高轮廓侧面的加工品质（不存在分层时的接刀痕迹），同时只要求很小的开始空间。
此外，使用这种方法，可以用一把铣刀加工多个不同尺寸的孔。
其二，铣槽加工的螺旋下刀铣槽加工属于粗加工。
常规的工艺是先预钻孔，然后铣刀在此预钻孔中下刀。
若采用螺旋下刀，则无需预钻孔。
从而简化了工艺，减少了刀具数量和换刀次数。
其三，铣削螺纹使用成型的螺纹铣刀，沿螺旋插补轨迹进行螺纹铣削加工。
（2）螺旋插补指令只适用于一圈以内的螺旋线。
对于多圈螺旋线，则需要多段程序才可完成，从而编程较为麻烦；同时因为控制螺距或螺纹升角，而易导致出现顶刀等事故。
随着数控技术的发展，先进的数控系统不仅能向用户编程提供一般的准备功能和辅助功能，而且可为编程提供扩展数控功能的手段。
hnc- 21 m华中世纪星数控系统的宏指令编程，应用灵活，形式自由，具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程，使加工程序简练易懂，实现普通编程难以实现的功能，可大大提高编程效率，扩展了数控系统的功能。
4、数控铣床的保护
如果红色指示灯亮的时候，说明机床出错报警，不能进行正常操作。
机床报警一般为主轴报警、控制器报警、润滑报警。
（1）在 crt 上显示错误代码时，请查找原因，若错误代码有“ps”二字，则一定是程序或者设定数据的错误，请修改程序或者修改设定的数据。
（2）在 crt 上没有显示错误代码时，可能是由于机床执行了一些故障操作，请参照《维修手册》进行调整。
（3）如果机床在遇到紧急情况时，应立即按下急停按钮，这时机床紧急停止，主轴也马上紧急停转。
当排除故障后，急停按钮复位，机床操作正常。
（4）当刀具超越了机床限位开关限定的行程范围或者进入由参数指定的禁止区域，crt 显示“超程”报警，要想解除急停报警，按机床正面的机床复位按钮，用手轮方式移出限位区域，按复位按钮解除报警即可。
5、结束语
数控机床加工程序，不仅要包括零件的工艺过程，而且还要包括切削用量的选择、运动方式、刀具系统、切削规范以及工件的装夹方法。
大力发展以数控技术为核心的先进制造技术，已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
参考文献：
[1]苏建修. 数控加工工艺[m]. 北京：机械工业出版社，2009.
[2]余英良.数控加工编程及操作[m].北京：高等教育出版社，2005.。