数控铣床简介

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。
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第1章 数控铣床简介
1.1 数控铣床的结构特点和分类 1.2 数控铣床的组成和工作原理 1.3 数控铣床的主要功能 1.4 数控铣床的主要规格参数
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1.3 数控铣床的主要功能
✓ 1.3.1 数控铣床的主要功能
数控铣床主要可完成零件的铣削加工以及孔加工，配合不同档次 的数控系统，其功能会有较大的差别，但一般都应具有以下主要功能：
1.铣削加工功能 数控铣床一般应具有三坐标以上联动功能，能够进行直线插补、 圆弧插补和螺旋插补，自动控制主轴旋转带动刀具对工件进行铣削加 工。如图1-5所示，为三坐标联动曲面铣削加工。联动轴数越多，对工 件的装夹要求就越低，加工工艺范围越大。如图1-6所示的叶片模型， 利用五轴联动数控铣床可很方便地加工。 2.孔及螺纹加工 加工孔可采用定尺寸的孔加工刀具如麻花钻、铰刀等进行钻、扩、 铰、镗等加工如图1-7所示，也可采用铣刀铣削加工孔。
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1.3 数控铣床的主要功能
螺纹孔可用丝锥进行攻螺纹，也可采用螺纹铣刀如图1-8所示，铣 削内螺纹和外螺纹，螺纹铣削主要利用数控铣床的螺旋插补功能，比 传统丝锥加工效率高得多。
2.其它分类 按数控铣床结构不同，可以分为立柱移动式数控铣床、主轴头可 倾式和可交换工作台式数控铣床；按加工对象的不同可以分为仿形数 控铣床、数控摇臂铣床和数控万能工具铣等。
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1.2 数控铣床的组成和工作原理
✓ 1.2.1数控铣床的组成
一般由铣床本体、数控装置部分、伺服驱动装置、辅助装置等部 分组成。
4. 辅助装置 ：主要指数控铣床的一些辅助配套部件，如手动换刀 时用的气动装置、加工冷却时用的冷却装置、冲屑时用的排屑装置等。
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1.2 数控铣床的组成和工作原理
✓ 1.2.2 数控铣床的基本工作原理
数控铣床的基本工作原理如图1-4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 分析如加工顺序、走刀路线、切削用量等，通过面板键盘输入或磁盘 读入等方法把加工程序输入到数控铣床的专用计算机（数控装置）中， 数控装置经过驱动电路控制和放大，使伺服电机转动，通过齿轮副(或 直接)经滚珠丝杠，驱动铣床工作台（X、Y轴）和Z方向（头架滑 板）。再与选定的主轴转速相配合。半闭环和闭环的数控机床检测反 馈装置可把测得的信息反馈给数控装置进行比较后再处理，最终完成 整个加工。加工结束机床自动停止。
✓ 1.1.2数控铣床的分类
数控铣床按不同的分类方式有不同的种类。 1. 按机床主轴的布置形式及机床的布局特点分类：
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1.1 数控铣床的结构特点和分类
（1）立式数控铣床，如图1-1所示。 主轴与工件台面垂直，工件装夹方便，加工时便于观察工件的情 况，但不便于排屑。立式数控铣床又可分为小、中、大三种类型。 小型采用工作台移动和升降而主轴不移动的方式；中型采用纵向 和横向移动方式，且主轴可沿垂直方向上下移动；大型考虑到扩大行 程、缩小占地面积及保持刚性等技术上的诸多因素普遍采用龙门移动 式，其主轴可在龙门架横向和垂直移动，龙门架则沿床身作纵向运动。 （2）卧式数控铣床，如图1-2所示。主轴与工作台面平行，加工 时不便观察，但排屑顺畅，一般配有数控回转台能加工零件的不同侧 面。相对立式数控铣床尺寸要大，目前大都配备自动换刀装置成为卧 式加工中心。
1. 铣床本体：数控铣床的机械部件，包括床身、立柱、主轴箱、 工作台和进给机构等。
2. 数控装置部分（CNC装置） ：数控机床的核心部分，控制数控 机床几乎所有的控制功能。
3. 伺服驱动装置 ：数控铣床执行机构的驱动部件，主要包括主轴 电机和进给伺服电机，经济型数控机床常采用步进电动机。它把来自 数控装置的运动指令进行放大，驱动铣床的运动部件，使工作台按规 定轨迹移动或准确定位。
第1章 数控铣床简介
数控铣床是世界上最早研制出来的数控机床，是一种功能很强的 机床。它加工范围广，工艺复杂，涉及的技术问题多，是数控加工领 域中具有代表性的一种机床。目前迅速发展起来的加工中心和柔性制 造单元等都是在数控铣床的基础上发展起来的。人们在研究和开发新 的数控系统和自动编程软件时，也把数控铣削加工作为重点。
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1.1 数控铣床的结构Hale Waihona Puke Baidu点和分类
3. 铣头部分：由铣头壳体、主传动系统及主轴组成，用于支撑主 轴组件及各传动件。壳体后部的垂直导轨处装有压板、镶条及调节螺 钉用于调节铣头与立柱导轨的间隙。主传动系统用于实现夹刀、装刀 动作，并保证主轴的回转精度。
4. 工作台床鞍部件：位于床鞍上，用于安装工件并与床鞍一起分 别执行X、Y向的进给运动。工作台、床鞍采用矩形导轨以及相应的压 板、镶条及调节螺钉，确保导轨副的高精密配合。
1.1 数控铣床的结构特点和分类
✓ 1.1.1数控铣床的结构特点
以南通纵横国际机床股份公司的VM600（XK714B）床身型数控 铣床为例，该机床采用立式主轴、十字型床鞍工作台布局，结构十分 紧凑。
其主要结构特点如下： 1. 床身部分：它是整个机床的基础。床身底面通过调节螺栓和垫 铁与地面相连。调整调节螺栓可使机床工作台处于水平。床身上的Y 向矩形导轨连接床鞍，并使其沿导轨运动。 2. 立柱部分：安装于床身后部，上面设有Z向矩形导轨用于连接 铣头部件，并使其沿导轨作Z向进给运动。内部空间安放平衡锤，用 于平衡铣头部件重量，减少垂直方向滚珠丝杠的拉力。它是由铣头上 下移动经铣头上连接杆、套筒滚子链、链轮等带动而上下运动的。
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1.1 数控铣床的结构特点和分类
（3）立卧两用数控铣床。主轴可变换角度。特别是采用数控万 能主轴头的立卧两用数控铣床，其主轴头可任意转换方向，加工出与 水平面呈各种不同角度的工件表面。若增加数控回转台，就可实现对 工件的五面加工。如图1-3所示为立卧两用数控铣床主轴呈水平和垂直 的两种状态。