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铣床的主要加工对象
• 平面类零件定义： 加工平行、垂直于水平面或其加工面与 水平面的夹角为定角的零件称为平面类零件。
• 其特点是 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属于平类零件的。
铣床的主要加工对象
• 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。加工曲面类零件的数控铣床一般 采用三坐标数控铣床。
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铣床的主要加工对象
• 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 零件多数为飞机零件。
• 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 接触的瞬间为一条直线。
• 数控铣床由上述的各类部件组成，但是在决定它们的相 互关系，即确定铣床的总体布局时，需要考虑多方面的 问题：
• 有的则不分档，编程时可在整个范围内任选一值， 在主轴运转中可以在整个范围内无级调速。
• 数控铣床的主轴套内一般都设有自动拉、退刀 装置，能很快完成换刀过程。
• 多坐标数控铣床的主轴可以绕X、Y或Z轴作数 控摆动，扩大了主轴自身的运动范围，但是主 轴结构更加复杂。
• （2）控制铣床运动的坐标特征
• 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，如果没有上述机床，也可以用三坐标数控铣床 上进行2 1/2坐标近似加工。
3．1．2数控铣床的分类
• （1）立式数控铣床
• 小型数控铣床X、Y、Z方向的移动一般都由工作台完成： 主运动由主轴完成，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。
3．1．3 数控铣床的结构特征
• （1）数控铣床的主轴特征
• 数控铣床主轴的开启与停止，主轴正反转与主轴 变速等都可以按照输入的程序自动执行。
• 不同的机床其变速功能与范围也不同。有的采用 变频机组，有几种固定转速，可以任意选取一种 编入程序，但不能在运转时改变；
• 有的采用变频器调整，将转速分为几档，编程时 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；
• 大型数控立铣，由于需要考虑扩大行程，缩小 占地面积和刚性等技术问题，多采用龙门架移 动式，其主轴可以在龙门架的横向与垂直溜板 上运动，而龙门架则沿床身作纵向运动。
• 目前三坐标数控立铣占大多数。一般都可以进行三坐 标联动加工，也有部分机床只能进行三个坐标中的任 意两个坐标联动加工，称为2l/2坐标加工。
• 立、卧两用数控铣床的主轴方向的变换有手动和自动 两种方式，采用数控万能主轴头的立、卧两用数控铣 床，其主轴头可以任意变换方向，可以加工出与水平 面呈各种不同角度的工件表面。
• 当立、卧两用数控铣床增加数控转盘后，就可以实现 对工件的“五面加工”。
• 除了工件与转盘接触的定位面外，其它表面都可以在 一次安装中进行加工。
3.数控铣床及其维修
3．1 概述
• 3．1．1 数控铣床的主要功能及加工对象
• 不同的数控铣床的功能不尽相同，大致分为一般 功能和特殊功能。
• 一般功能是指各类 数控铣床普遍具有的功能。如 点位控制功能、连续轮廓控制功能、刀具半径自 动补偿功能、镜象加工功能、固定循环功能等。
• 特殊功能是指数控铣床在增加了某些特殊装置 或附件后，分别具有或兼备的一些特殊功能。
• 有些铣床其主轴可以绕X、Y、Z坐标轴中其中的一个 或两个作数控摆角运动，此类机床称为四坐标或五坐 标数控立式铣床。
• 图为五坐标数控龙门铣床
• 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。但是机床结构更 加复杂，对数控系统的要 求更高，编程难度更大， 设备的价格也更高。
（2）卧式数控铣床
• 该类数控铣床主轴轴线 平行于水平面。
• 如图所示，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”。
• 万能数控转盘可以把工件上各种不同的角度或空间角度 的加工面摆成水平来加工。这样，可以省去很多专用夹 具或专用角度的成型铣刀。
• 对于箱体类零件或需要在一次安装中改变工位的工件来 说，选择带数控转盘的卧式数控铣床进行加工是非常合 适的。
• （3）立、卧两用数控铣床
• 目前，这类铣床正在逐步增多。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，使其应用范围更广，功能更全，选择 加工对象的余地更大，给用户带来了很大的方便。
3．2 数控铣床的结构及总体布局
• 数控铣床加工工件时，如同普通铣床一样，由刀具或者工 件进行主运动，由刀具与工件进行相对的进给运动，以加 工一定形状的工件表面。
• 不同的工件表面，往往需要采用不同类型的刀具与工件一 起作不同的表面成形运动，因而就产生了不同类型的数控 铣床。
• 铣床的这些运动，必须由相应的执行部件(如主运动部件、 直线或圆周进给部件)以及一些必要的辅助运动(如转位、 夹紧、冷却及润滑)部件等来完成。
• 如刀具长度补偿功能、靠模加工功能、自动变 换工作台功 能、自适应功能、数据采集功能等。
• 在使用数控铣床加工工件时，应该充分考虑数控铣 床的各个功能，就能够加工许多一般铣床很难加工 的工件。
• 与加工中心相比，数控铣床除了缺少自动换刀功能 和刀库外，其它方面均与加工中心相似，也可以对 工件进行钻、扩、铰、锪和镗孔加工与攻螺纹等， 但它主要还是用来进行铣削加工。
• 为了能把工件上各个复杂的形状轮廓连续加工出来，必 须控制刀具沿平面上设定的直线、圆弧轨迹的运动。
• 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，即要求机床实现多坐标联动。
• 数控铣床要控制的坐标数最少是三坐标中任意两个坐标 (即实现21/2坐标加工)。要实现连续加工直线变斜角工件， 应能实现四坐标联动。若要加工曲线变斜角工件，则要求 实现五坐标联动。