数控铣床的组成与布局
(完整版)数控铣床概述
图1-1 立式数控铣床数控铣床概述一．数控铣床的工艺范围数控铣床(Numerical Control Milling Machine)适合于各种箱体类和板类零件的加工。
它的机械结构除基础部件外，还包括主传动系统和进给传动系统，实现工件回转、定位的装置和附件，实现某些部件动作和辅助功能的系统和装置，如液压、气动、冷却等系统和排屑、防护等装置，特殊功能装置，如刀具破损监视、精度检测和监控装置，为完成自动化控制功能的各种反馈信号装置及元件。
铣削加工是机械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面铣削和轮廓铣削，也可以对零件进行钻、扩、铰、锪及螺纹加工等。
二．数控铣床的分类1．按主轴布置形式分类按机床主轴的布置形式及机床的布局特点分类，可分为数控立式铣床、数控卧式铣床和数控龙门铣床等。
（1) 立式数控铣床一般可进行三坐标联动加工，目前三坐标数控立式铣床占大多数。
如图1-1所示，数控立式铣床主轴与机床工作台面垂直，工件装夹方便，加工时便于观察，但不便于排屑。
一般采用固定式立柱结构，工作台不升降。
主轴箱做上下运动，并通过立柱内的重锤平衡主轴箱的质量。
为保证机床的刚性，主轴中心线距立柱导轨面的距离不能太大，因此，这种结构主要用于中小尺寸的数控铣床。
此外，还有的机床主轴可以绕X、Y、Z坐标轴中其中一个或两个做数控回转运动的四坐标和五坐标数控立式铣床。
通常，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、加工范围及可选择的加工对象也越多。
但随之而来的就是机床结构更加复杂，对数控系的要求更高，编程难度更大，设备的价格也更高。
数控立式铣床也可以附加数控转盘，采用自动交换台，增加靠模装置来扩大它的功能、加工范围及加工对象，进一步提高生产效率。
（2) 卧式数控铣床卧式数控铣床与通用卧式铣床相同，其主轴轴线平行于水平面。
如图1-2所示，数控卧式铣床的主轴与机床工作台面平行，加工时不便于观察，但排屑顺畅。
为了扩大加工范围和扩充功能，一般配有数控回转工作台或万能数控转盘来实现四坐标、五坐标加工，这样不但工件侧面上的连续轮廓可以加工出来，而且可以实现在一次安装过程中，通过转盘改变工位，进行“四面加工”。
数控铣床的组成(详细分析：装置)共3张PPT
命令。
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数控铣床的基本组成
数控铣床的基本组成
定义:数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的，两都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.
如图所示，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,主轴转速范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。
简述数控铣床的各部分组成及其功能
简述数控铣床的各部分组成及其功能
数控铣床是一种用于加工金属、塑料等材料的机床，它是通过计算机
程序控制刀具和工件的移动来实现精密加工的。
下面将详细介绍数控
铣床的各部分组成及其功能。
1. 机身：数控铣床的主体部分，通常由铸造或焊接而成。
它支撑着所
有其他组件，并提供了稳定的加工平台。
2. 工作台：位于机身上方，用于固定待加工的工件。
通常由T型槽和
螺纹孔组成，以便夹紧和固定不同形状和大小的工件。
3. 刀架：用于固定刀具并使其能够在三个方向上移动。
刀架通常由主轴、伸缩臂、升降装置和旋转装置等组成。
4. 主轴：负责驱动刀具旋转并提供加工力。
主轴通常由电机、变速器、轴承和冷却系统等组成。
5. 控制系统：负责编程、监测和控制整个加工过程。
它包括计算机、
数控系统、编程软件和操作面板等组件。
6. 切削液系统：用于冷却和润滑切削过程中的刀具和工件。
它通常由
泵、储液箱、喷嘴和管道等组成。
7. 夹具：用于夹紧工件以保持其稳定性。
夹具通常由夹具底座、夹紧块和螺栓等组成。
8. 传感器：用于测量加工过程中的各种参数，如位置、速度、力和温度等。
传感器通常包括编码器、位移传感器和压力传感器等。
总之，数控铣床是一种高精度的机床，它由多个部分组成，每个部分都有特定的功能，共同协作实现精密加工。
公共基础知识数控铣床基础知识概述
《数控铣床基础知识综合性概述》一、引言数控铣床作为现代制造业中不可或缺的关键设备，以其高精度、高效率和高自动化程度的特点，在机械加工、航空航天、汽车制造、模具加工等众多领域发挥着至关重要的作用。
了解数控铣床的基础知识，对于从事相关行业的技术人员和对现代制造技术感兴趣的人士来说，具有重要的现实意义。
本文将从数控铣床的基本概念、发展历程、核心理论、重要实践以及未来趋势等方面进行全面深入的阐述与分析。
二、数控铣床的基本概念（一）定义与组成数控铣床是一种通过数字控制技术实现自动化加工的机床。
它主要由机床本体、数控系统、驱动系统、辅助装置等部分组成。
机床本体包括床身、立柱、工作台、主轴箱等机械结构，为加工提供基础支撑和运动平台。
数控系统是数控铣床的核心控制部分，负责接收加工指令、进行数据处理和控制机床的运动。
驱动系统包括主轴驱动和进给驱动，分别实现主轴的旋转运动和工作台、刀具的进给运动。
辅助装置包括自动换刀装置、冷却系统、排屑系统等，为加工过程提供必要的辅助功能。
（二）工作原理数控铣床的工作原理是将加工零件的几何信息和工艺信息用数控代码表示，通过输入装置输入到数控系统中。
数控系统对这些代码进行处理和运算，生成控制信号，控制驱动系统使机床的各个运动部件按照预定的轨迹和速度进行运动，从而实现对零件的加工。
在加工过程中，数控系统还可以实时监测机床的运行状态，进行误差补偿和故障诊断，保证加工的精度和可靠性。
（三）分类1. 按控制方式分类可分为点位控制数控铣床、直线控制数控铣床和轮廓控制数控铣床。
点位控制数控铣床主要用于加工平面内的孔系，其运动轨迹是由各个定位点组成的。
直线控制数控铣床除了能控制两个坐标轴的联动外，还可以控制第三个坐标轴作直线运动，用于加工平面轮廓。
轮廓控制数控铣床能够对两个或两个以上的坐标轴进行联动控制，实现复杂曲面的加工。
2. 按主轴布局形式分类可分为立式数控铣床、卧式数控铣床和龙门式数控铣床。
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。
加工中心和数控铣床的布局结构特点
加工中心和数控铣床的布局结构特点
加工中心的类型多样，它们的局形式随卧式和立式、工作台做进给运动和轴箱进给运动的不同而不同，但从总体来看，不外乎由基础部件、主轴部件、数控系统、自动换刀系统、自动交换托盘系统和帮助系统几大部分构成。
数控铣床无换刀系统，其布局特点与加工中心相像。
1．卧式加工中心
卧式加工中心通常采纳移动式立柱，工作台不升降，T形床身。
T形床身可以做成一体，这样刚度和精度保持性能比较好，当然其铸造和加工工艺性差些。
分别式T形床身的铸造和机械加工工艺性都大大改善，但联接部份要用定位键和专用的定位销定位，并用大尺寸螺栓紧用以保证刚度和精度。
卧式加工中心的立柱普遍采纳双立柱框架结构形式，主轴箱在两立柱之间，沿导轨上下移动。
这种结构刚性大，热对称性好，稳定性高。
小型卧式加工中心多数采纳固定立柱式结构，其床身不大，且都是整体结构。
卧式加工中心各个坐标的运动可由工作台移动或由主轴移动来完成，也就是说某一方向的运功可以由刀具固定，工件移动来完成，或者是由工件固定，刀具移动来完成。
2．立式加工中心
立式加工中心与卧式加工中心相比，结构简洁，占地面积小，价格
也廉价。
立式加工中心通常有三个直线运动坐标，由立柱或和工作台来实现平面上X、Y两个坐标轴的移动。
中、小规格机床的常用的结构形式是固定立柱、工作台移动式立式加工中心的布局。
立式加工中心通常有三个直线运动坐标，由溜板和工作台来实现平面上X、Y两个坐标铀的移动。
主轴箱沿立柱导轨上下移动实现Z坐标运动。
立式加工中心还可在工作台上安放一个第四轴A轴，可以加工螺旋线类和圆柱凸轮等零件。
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，
3--数控铣床及加工中心基本构成及各部分作用
• 3、CNC单元
• CNC单元是数控机床的核心，CNC单元由信息 的输入、处理和输出三个部分组成。
• CNC单元接受数字化信息，经过数控装置的控制 软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后， 将各种指令信息输出给伺服系统，伺服系统驱动 执行部件作进给运动。其它的还有主运动部件的 变速、换向和启停信号；选择和交换刀具的刀具 指令信号，冷却、润滑的启停、工件和机床部件 松开、夹紧、分度台转位等辅助指令信号等。
• 脉冲当量：每一个脉冲信号使机床移动部件 移动的位移量。常用的脉冲当量为0.001mm/脉 冲。
• 5、位置反馈系统（检测反馈系统）
• 伺服电动机的转角位移的反馈、数控机床执行机 构(工作台)的位移反馈。包括光栅、旋转编码器、 激光测距仪、磁栅等。
• 反馈装置把检测结果转化为电信号反馈给数控装 置，通过比较，计算实际位置与指令位置之间的 偏差，并发出偏差指令控制执行部件的进给运动。
• 数控机床的品种很多，根据其控制原理、功能和组成，可以从几个不同的角度进行分类： • 一、按工艺用途分类： • 数控机床是从普通机床的基础上发展起来的，各种类型的数控机床基本上起源于同类型的
普通机床，按工艺用途分为： • 1)数控车床（NC Lathe） • 2)数控铣床（NC Milling Machine） • 3)加工中心（Machine Center） • 4)数控钻床（NC Drilling Machine） • 5)数控镗床（NC Boring Machine） • 6)数控平面磨床（NC Surface Grinding Machine） • 7)数控外圆磨床（NC External Grinding Machine） • 8)数控轮廓磨床（NC Contour Grinding Machine） • 9)数控坐标磨床（NC Jig Grinding Machine） • 10)数控工具磨床（NC Tool Grinding Machine） • 11)数控电火花加工机床（NC Diesinking Electric Discharge Machine）（NC EDM
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。
控铣床的组成和工作原理
控铣床的组成和工作原理一、数控铣床的组成现代计算机数控机床（CNC）由程序、输入输出设备、计算机数控装置、可编程序控制器（PLC）、主轴控制单元及速度控制单元等部分组成，见下图。
▲CNC系统图（1）程序的存储介质在数控机床上加工零件时，首先根据零件图样上的零件形状、尺寸和技术条件，确定加工工艺，然后编制出加工程序。
程序必须存储在某种存储介质上，如穿孔纸带、磁带或磁盘等。
（2）输入、输出装置存储介质上记载的加工信息需要输入装置输送给机床数控系统，机床内存中的零件加工程序可以通过输出装置传送到存储介质上。
输入输出装置是机床与外部设备的接口，目前输入装置主要有纸带阅读机、软盘驱动器、RS232C串行通信口、MDI方式等。
（3）数控装置数控装置是数控机床的核心，它接收输入装置传送的数字化信息，经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理后，将各种指令信息输出给伺服系统，使设备按规定的动作执行。
（4）伺服系统伺服系统包括伺服驱动电动机、各种伺服驱动元件和执行机构等，它是数控系统的执行部分。
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。
每一个脉冲信号使机床移动部件的位移量叫做脉冲当量（也叫最小设定单位），常用的脉冲当量为0.001mm。
每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统，整个机床的性能主要取决于伺服系统。
常用伺服驱动元件有步进电动机、直流伺服电动机、交流伺服电动机、电液伺服电动机等。
（5）检测反馈系统检测反馈装置的作用是对机床的实际运动速度、方向、位移量以及加工状态加以检测，把检测结果转化为电信号反馈给数控装置，通过比较、计算出实际位置与指令位置之间的偏差，并发出纠正误差指令。
测量反馈系统可分为半闭环和闭环两种系统。
在半闭环系统中，位置检测主要使用感应同步器、磁栅、光栅、激光测距仪等。
（6）机床本体机床本体是加工运动的实际机械部件，主要包括主运动部件、进给运动部件（如工作台、刀架）和支承部件（如床身、立柱等），还有冷却、润滑、转位（如夹紧、换刀机械手）等辅助装置。
数控机床的结构设计与总体布局
提高机床的抗振性措施
1. 减少机床内部振源；（动平衡、消除配合间隙、 隔振） 2. 提高静态刚度； 3. 增加构件或结构的阻尼。
18
6.1.4 提高低速进给运动的平稳性和运动精度
进给系统的低速爬行现象
措施 降低执行部件的质量 减少动静摩擦系数之差 提高传动系统的传动刚度 （扭转、拉压刚度）
32
6.2 数控机床的总体布局 6.2.6 数控机床总布局的其它趋势
机电一体化结构 控制计算机、按键、开关、显示器等集中在吊 挂按钮站
全封闭结构
33
本章结束
34
加工中心
链式刀库 主机的正前方 •对主机的操作有妨碍 •换刀机械手装在主轴箱 上 ，可以实现任意位置 换刀 • 换刀动作少 • 立柱的z向退刀动作就 是回到换刀位置的动作。
31
6.2 数控机床的总体布局 6.2.5 机床的使用要求与总布局
便于同时操作与观察
刀具、工件装卸、夹紧方便
排屑和冷却
19
6.2 数控机床的总体布局
6.2.1 总布局与工件形状、尺寸和重量的关系； 6.2.2 运动分配与部件的布局； 6.2.3 总布局与机床的结构性能； 6.2.4 自动换刀数控卧式镗铣床的总布局；
6.2.5 机床的使用要求与总布局；
6.2.6 数控机床总布局的其它趋势。
20
6.2 数控机床的总体布局
10
11
合理选择构件的结构形式
•合理选择及布置隔板
(e)交叉筋板的作用最好
12
合理选择构件的结构形式
•合理选择及布置筋条
(f)蜂窝状加强筋较好
13
合理选择构件的结构形式
提高构件局部刚度
图示为导轨和床身联结的几种形式。如果导轨的尺寸较宽时，应 用双壁联结型式如图(d)、(e)、(f)。导轨较窄时可用单壁或加厚 的单壁联结，或者在单壁上增加垂直筋条以提高局部刚度。
第十七讲 数控铣床的组成与布局
螺尖丝锥加工螺纹时切屑向前排出。 它的芯部尺寸设计比较大，强度较好， 可承受较大的切削力。加工有色金属、 不锈钢、黑色金属效果都很好，通孔螺 纹应优先采用螺尖丝锥。
六、寻边器
目前，寻边器在数控铣床或加工中心上应用较多，主要 用于X向和Y向的对刀。机械式寻边器和光电式寻边器。
光电式Z轴设定器
指针式Z轴设定器
⑶ 曲面类零件 加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件，又称立体类 零件。
其特点是加工面不能展开为平面，加工面始终与铣刀点接 触。这类零件通常采用三坐标联动数控铣床加工，当曲面较 复杂时、通道较窄、会伤及相邻表面及需刀具摆动时，要采 用四坐标或五坐标联动数控铣床加工。
四、数控铣床常用量具
内径百分表
（2）机床的X向和Y向进给传动系统
工作台的纵向（Ｘ向）进给和滑枕的横向（Ｙ向）进给 传动系统，是由交流伺服电机通过一对同步圆弧齿形带 轮，将运动传动至导程为６ｍｍ滚珠丝杠轴V和VI上。
（3）升降台的垂直（Z向）进给运动
通过速比为1：2的一对同步齿形带轮将运动传到轴VII， 再经过一对弧齿锥齿轮传到垂直滚珠丝杠上，带动升降台 运动。垂直滚珠丝杠上的弧齿锥齿轮还带动轴IX上的锥齿 轮，经单向超越离合器与自锁器相连，防止升降台因自重 而下滑。
超越离合器
它的特点是各个加工单元面是平面或可以展开为平面。 数控铣床上加工的绝大多数零件是平面类零件。一般只要用 三坐标数控铣床的2.5坐标联动就可以加工出来。
⑵ 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。
这类零件多为飞机零件，其特点是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。 加工这类零件最好采用四坐标或五坐标数控铣床摆角加工。
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
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高效的机械加工设备，它通过计算机控制来实现工件的加工。
数控铣床的基本组成包括机床主体、数控系统、刀具刀座、工件夹持装置、润滑系统、冷却系统等部分。
下面我们将详细介绍数控铣床的基本组成。
一、机床主体机床主体是数控铣床的重要组成部分，它包括床身、床架、工作台、移动台等部分。
床身是数控铣床的主体部分，它承载着整个机床的重量和工作负荷。
床架是床身的支撑部分，它可以提供稳定的支撑和刚性。
工作台是用来安装工件的平台，它可以在床身上前后移动，以便进行不同位置的加工。
移动台是用来安装刀具和刀座的平台，它可以在床架上上下移动，以便进行不同深度的加工。
二、数控系统数控系统是数控铣床的核心部分，它可以实现对机床的自动控制和操作。
数控系统由数控装置、程序存储器、显示器、输入设备等部分组成。
数控装置是数控系统的核心，它可以实现对机床的各种运动控制和操作。
程序存储器是用来存储加工程序的设备，它可以存储多个加工程序，以便进行不同工件的加工。
显示器是用来显示加工程序和加工过程的设备，它可以显示加工程序、加工参数、加工过程和加工结果等信息。
输入设备是用来输入加工程序和加工参数的设备，它可以通过键盘、鼠标、手柄等方式进行输入。
三、刀具刀座刀具刀座是数控铣床的重要组成部分，它可以实现对工件的切削和加工。
刀具是用来切削工件的工具，它可以分为立铣刀、面铣刀、T型刀等不同类型。
刀座是用来固定刀具的设备，它可以提供稳定的支撑和刚性，以便进行高精度的加工。
四、工件夹持装置工件夹持装置是数控铣床的重要组成部分，它可以实现对工件的固定和夹持。
工件夹持装置可以分为机械夹持和液压夹持两种类型。
机械夹持是通过螺纹、卡盘、夹具等方式进行夹持，它可以提供稳定的夹持力和刚性。
液压夹持是通过液压缸、液压夹头等方式进行夹持，它可以提供更大的夹持力和更高的精度。
五、润滑系统润滑系统是数控铣床的重要组成部分，它可以实现对机床各个部件的润滑和冷却。
数控铣床的结构
数控铣床的结构第一篇：数控铣床的结构实验一：数控铣床的结构[实验目的] 1.掌握数控机床的特点与运用；2.认识了解数控加工机床的组成与结构；3.掌握数控加工的工作原理； [实验属性] 本实验属演示认识性质 [实验内容]一、数控机床的组成、特点及分类 1.数控机床的组成：现代数控机床都是CNC机床，一般由数控操作系统和机床本体组成，主要有如下几部分组成。
1).CNC装置：计算机数控装置（即CNC装置）是CNC系统的核心，由微处理器（CPU）、存储器、各I／O接口及外围逻辑电路等构成。
2).数控面板：数控面板是数控系统的控制面板，主要有显示器和键盘组成。
通过键盘和显示器实现系统管理和对数控程序及有关数据进行输入和编辑修改。
3).机床操作面板：一般数控机床均布置一个机床操作面板，用于在手动方式下对机床进行一些必要的操作，以及在自动方式下对机床的运行进行必要的干预。
上面布置有各种所需的按钮和开关。
4).伺服系统：伺服系统分为进给伺服系统和主轴伺服系统，进给伺服系统主要有进给伺服单元和伺服进给电机组成。
用于完成刀架和工作台的各项运动。
主轴伺服系统用于数控机床的主轴驱动，一般由恒转矩调速和恒功率调速。
为满足某些加工要求，还要求主轴和进给驱动能同步控制。
5).机床本体：机床本体的设计与制造，首先应满足数控加工的需要，具有刚度大、精度高、能适应自动运行等特点，由于一般均采用无级调速技术，使得机床进给运动和主传动的变速机构被大大简化甚至取消，为满足高精度的传动要求，广泛采用滚珠丝杆、滚动导轨等高精度传动件。
为提高生产率和满足自动加工的要求，还采用自动刀架以及能自动更换工件的自动夹具等。
2.数控机床的特点：由于数控机床是计算机自动控制同精密机床两者之间的相互结合，使得它具有高效率、高精度、高柔性等特点。
1)具有广泛的适应性：对于数控加工来说，只要改变数控程序或加工程序中的相应参数，就能对新零件或改型后的零件进行自动加工。
第八章数控机床的总体布局和结构设计
第八章数控机床的总体布局和结构设计8.1 数控机床的总体布局数控机床由各类部件组成，进行机床总体布局时，一方面要从机床的加工原理（即机床各部件的相对运动关系）结合工件的形状、尺寸和重量等因素，来确定各主要部件之间的相对位置关系和配置；另一方面还应考虑机床的操作维修、外观形状、生产管理和人机关系等因素。
总体布局是设计中带全局性的问题。
对机床的制造和使用关系很大。
一．机床总体布局应考虑工件形状、尺寸和重量。
P177图6-13中有四种类型的铣床，分别为：a)升降台铣床；b)床身式铣床；c)龙门铣床；d)落地铣床。
a）升降台铣床：加工工件尺寸较小，重量较轻的工件，加工时刀具相对不动，由工件运动来完成三个方向的进给运动。
分别由工作台、升降台和滑板来完成。
b）床身式铣床：刚性比升降台铣床高。
它可以加工重量较重的工件，工件放在工作台上，由工作台带动作水平二方向运动，垂直上下运动改由铣头带动铣刀来完成。
相应地它可以加工比升降台铣床尺寸大、重量大的工件。
c）龙门式数控铣床。
工作台带动工件作一个方向的进给运动，其他两个方向进给由多个铣头在横梁与立柱上移动来实现。
这种结构布局使机床适用于大重量工件的加工，由于多刀加工，提高了效率。
d）落地式数控铣床。
这种铣适宜加工体积大、重量大的工件，体积大、重量大的工件由机床工作台承受压力太大，由它作进给运动也不太方便。
因此此总机床设计工件放在地上，三个方向的进给运动全由铣刀头运动来完成。
二．机床部件的布局要考虑运动的分配。
运动的分配与部件布局是机床总布局的中心问题，以镗铣数控机床为例：如需加工工件顶面，则机床主轴应设计成立式。
如需对工件的多个侧面加工，则主轴应布局成卧式。
两种机床均配以相应的旋转工作台。
注意：数控卧式镗铣床与普通的卧式镗床不同，它没有镗杆，也没有后立柱，对跨距较大的多层壁孔采用调头镗削来解决。
对于五轴联动的镗铣床布局时应遵循：a）获得较好的加工精度，表面粗糙度，较高的生产率。
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③生产效率高。一般不需要使用专用夹具等专用工艺装备； 在更换工件时，只需调用储存于数控装置中的加工程序、 装夹工件和调整刀具数据即可，因而大大缩短了生产周期； 其次，数控铣床具有铣床、镗床和钻床的功能，使工序高度 集中。
④ 减轻操作者劳动强度。数控铣床对零件加工是按事先编好 的加工程序自动完成的，操作者除了操作键盘、装卸工件和中 间测量及观察机床运行外，不需要进行繁重的重复性手工操 作，大大减轻了劳动强度。
螺尖丝锥加工螺纹时切屑向前排出。 它的芯部尺寸设计比较大，强度较好， 可承受较大的切削力。加工有色金属、 不锈钢、黑色金属效果都很好，通孔螺 纹应优先采用螺尖丝锥。
六、寻边器
目前，寻边器在数控铣床或加工中心上应用较多，主要 用于X向和Y向的对刀。机械式寻边器和光电式寻边器。
光电式Z轴设定器
指针式Z轴设定器
三、数控铣床的特点与工艺范围
1、数控铣床的特点
（1）结构特点（与数控车床比较）
①控制机床运动的坐标特征。数控铣床的伺服系统能在 多坐标方向同时协调动作并保持预定的相互关系，即要 求机床能实现多坐标联动。
②数控铣床的主轴特性。在数控铣床的主轴套筒内一般 都设有自动夹刀、退刀装置，能在数秒内完成装刀与卸 刀。多坐标数控铣床的主轴还可以绕X、Y轴或Z轴做数 控摆动，扩大了主轴自身的运动范围。
2500）r/min（电机转速范围为120-6000 r/min）。
（2）机床的X向和Y向进给传动系统
工作台的纵向（Ｘ向）进给和滑枕的横向（Ｙ向）进给 传动系统，是由交流伺服电机通过一对同步圆弧齿形带 轮，将运动传动至导程为６ｍｍ滚珠丝杠轴V和VI上。
（3）升降台的垂直（Z向）进给运动
通过速比为1：2的一对同步齿形带轮将运动传到轴VII， 再经过一对弧齿锥齿轮传到垂直滚珠丝杠上，带动升降台 运动。垂直滚珠丝杠上的弧齿锥齿轮还带动轴IX上的锥齿 轮，经单向超越离合器与自锁器相连，防止升降台因自重 而下滑。
三、数控铣床的特点与工艺范围
2、数控铣床的工艺范围
数控铣削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和空间等复杂型面， 适合于加工各种模具、凸轮、板类及箱体类的零件。
铣槽
铣平面
铣台阶
⑴ 平面类零件 加工平行或垂直于水平面或其他加工面与水平面的夹角
为定角的零件称为平面类零件。
高度游标卡尺
深度千分尺
五、数控铣床常用刀具
面铣刀
钻头
立铣刀
球头铣刀
螺纹铣刀
三面刃盘铣刀
直槽丝锥通用性最强，通孔 或不通孔、有色金属或黑色金 属均可加工，价格也最便宜。 切削锥部分可以有2、4、6牙， 短锥用于不通孔，长锥用于通 孔。
直槽丝锥
螺旋槽丝锥比较适合加工不通孔螺 纹，加工时切屑向后排出，由于螺旋角 的缘故，丝锥实际切削前角会随螺旋角 增大而加大。
成功者的12个条件
大无畏的精神 良好的人际关系 愿意与人分享自己的成就 胸襟开阔能容 智慧 健全的体魄 对未来成就充满希望 有信心并懂得运用信心 博爱 自律 享有的生活 积极进取的 人生态度
二、数控铣床的组成与布局
3、数控铣床总布局的发展趋势
（1）集成化、小型化：由于大规模集成电路、微处理 机和微型计算机技术的发展，使数控装置和强电控制电 路日趋小型化；电器部分则集中或分散与主机的机械部 分装在一起，而且还采用气—液传动装置；目的是实现
⑶ 曲面类零件 加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件，又称立体类
零件。
其特点是加工面不能展开为平面，加工面始终与铣刀点接 触。这类零件通常采用三坐标联动数控铣床加工，当曲面较 复杂时、通道较窄、会伤及相邻表面及需刀具摆动时，要采 用四坐标或五坐标联动数控铣床加工。
四、数控铣床常用量具
内径百分表
它的特点是各个加工单元面是平面或可以展开为平面。 数控铣床上加工的绝大多数零件是平面类零件。一般只要用 三坐标数控铣床的2.5坐标联动就可以加角呈连续变化的零件称为变斜角 类零件。
这类零件多为飞机零件，其特点是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。 加工这类零件最好采用四坐标或五坐标数控铣床摆角加工。
机、电、液一体化结构，从而减少铣床占地面积。
二、数控铣床的组成与布局
3、数控铣床总布局的发展趋势
（2）全封闭结构：为了防止切屑与切削液飞溅，避免 润滑油外泄，将铣床作成全封闭结构，只在工作区处留 有可以自动开闭的门窗，用于观察和装卸零件。
全封闭结构数控铣床的效率高，一般都采用大流量 与高压力的冷却和排屑措施。
超越离合器
七、数控铣床的传动系统与结构
示例：XKA5750数控立式铣床
（1）机床的主传动系统
由装在滑枕后部的AC交流主轴伺服电机（11kW）驱动， 电机的运动通过速比为1：2.4的一对弧齿同步齿形带轮传到 滑枕的水平轴I上，再经过万能铣头的两对弧齿锥齿轮副 （ 33/34×26/25 ） 将 运 动 传 到 主 轴 IV ， 转 速 范 围 为 （ 50-
三、数控铣床的特点与工艺范围
1、数控铣床的特点
（2）加工特点（与数控车床比较）
①加工灵活、通用性强。在数控铣床上能完成钻孔、镗孔、 铰孔、铣平面、铣斜面、铣槽、铣曲面（凸轮）、攻螺纹等 加工。
②加工精度高。目前数控装置的脉冲当量一般为0.001mm， 高精度的数控系统可达0.1μｍ，一般情况下都能保证工件 精度。