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1、数控铣床数控铳床引是在一般铳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，但数控铳床是靠程序控制的自动加工 机床，所以其结构也与普通铳床有很大区别。主要系统描述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。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。控制系统CIMM: T :1* IT T7-S=7W 二;；：|Z 32-SIZ 站卞煙I:；二俯怙艮空s.WM qqdoh mnsi 氐團目 ems 密 GHiflsas hhk 越越点
2、 - 崔ta凰塞色ip国也店h口宫 数控铳床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工。辅助装置如液压、气动、润滑、冷却系统、排屑和防护等装置。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数控铳床的特点1、零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制 尺寸的零件，如模具类零件、壳体类 零件等。2、能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零 件。3、能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。4、加工精度高、加工质量稳定可靠。5、生产自动化程度高，可以减轻操作者的劳动强度。有利于生产管 理自动化。6、生
3、产效率高。7、从切削原理上讲，无论是端铳或是周铳都属于断续切削方式，而 不像车削那样连续切削，因此对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击 性、韧性和耐磨性。在干式切削状况下，还要求有良好的红硬性。数控铳床的基本结构数控铳床形式多样，下面以XK5040A型数控立式升降台铳床为例 介绍其组成情况。该机床由6个主要部分组成.即床身部分，铳头部 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。(2) 铣头部分铳头部分由有级(或无 级)变速箱和铳头两个部件 组成。铳头主轴支承在高精 度轴
4、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 锥采用1$0505锥度；主轴采 用机械无级变速，其调节范 围宽，传动平稳，操作方便。刹车机构能使主轴迅速制动，可节省辅 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 动机时，应注意松开主轴制动手柄。铳头部件还装有伺服电机、内齿 带轮、滚珠丝杠副及主轴套简，它们形成垂直方向(z方向)进给传动 链，使主轴作垂向直线运动。(3) 工作台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 由安装在工作台右端的 伺服电机驱动的。通过内 齿带轮带动精密滚珠丝 杠剐，从而使工作台获得纵向进给。工作台左端装
5、有手轮和刻度盘，以便进行手动操作。床鞍 的纵横向导轨面均采用了 TuRcllEB贴塑面，从而提高了导轨的耐磨 性、运动的平稳性和精度的保持性，消除了低速爬行现象。（4）升降台（横向进路部分）升降台前方装有交流伺服电机.驱 动床鞍作横向进给运动，其传动原理 与工作台的纵向进给相同。此外.在 横向滚珠丝杠前端还装有进给手轮， 可实现手动进给。升降台左侧装有锁 紧手柄，轴的前端装有长手柄，可带 动锥齿轮及升降台丝杆旋转，从而获 得升降台的升降运动。（5）冷却与润滑装置冷却系统。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
6、至出水管，然后经喷嘴喷出，对切削区进行冷却。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。数控铣床机械结构从数字控制技术特点看.由于效控机床米用了伺服电机，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，传统机床的变速箱辅入装置加工图纸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提高， 同一台机
7、床上允许更多功能部件同时执行所需要的各种辅助功能已 成为可能，因而数控机床的机械结掏比传统机床具有更高的集成化功 能要求。从制造技术发展的要求看，随着新材料和新工艺的出现，以及市 场竞争对低成本的要求，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更高.驱动功率更太，机械机 构动静、热态刚度更好，工作更可靠，能实现长时同连续运行和尽 可能少的停机时间。典型数控铳床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。数控铣床的选用尺寸选用规格较小的升降台式数控铳床，
8、其工作台宽度多在400mm以下，它最 适宜中小零件的加工和复杂形面的轮 廓铳削任务。规格较大的如龙门式铳 床，工作台在500600mm以上，用来 解决大尺寸复杂零件的加工需要。精度要求选用我国已制定了数控铳床的精度标准，其中数控立式铳床升降台铳 床已有专业标准。标准规定其直线运动坐标的定位精度为 0.04/300mm，重复定位精度为0.025mm，铳圆精0.035mm。实际上， 机床出厂精度均有相当的储备量，比国家标准的允差值大约压缩20% 左右。加工特点选择对于加工部位是框形平面或不等高的各级台阶，那么选用点位-直线系统的数控铳床即可。如果加工部位是曲面轮廓，应根据曲 面的几何形状决定选择两
9、坐标联动和三坐标联动的系统。也可根据零 件加工要求，在一般的数控铳床的基础上，增加数控分度头或数控回 转工作台，这时机床的系统为四坐标的数控系统，可以加工螺旋槽、 叶片零件等。数控铣床功能1. 数控铣床的主要功能1）点位控制功能 数控铳床的点位控制主要用于工件的孔加工， 如中心钻定位、钻孔、扩孔、锪孔、铰孔和镗孔等各种孔加工操作。2）连续控制功能通过数控铳床的直线插补、圆弧插补或复杂的 曲线插补运动，铳削加工工件的平面和曲面。3）刀具半径补偿功能如果直接按工件轮廓线编程，在加工工件内轮廓时，实际轮廓线 将大了一个刀具半径值;在加工工件外轮廓时，实际轮廓线又小了一 个刀具半径值。使用刀具半径补偿
10、的方法，数控系统自动计算刀具中 心轨迹，使刀具中心偏离工件轮廓一个刀具半径值，从而加工出符合 图纸要求的轮廓。利用刀具半径补偿的功能，改变刀具半径补偿量， 还可以补偿刀具磨损量和加工误差，实现对工件的粗加工和精加工。4）刀具长度补偿功能改变刀具长度的补偿量，可以补偿刀具换 刀后的长度偏差值，还可以改变切削加工的平面位置，控制刀具的轴 向定位精度。5）固定循环加工功能 应用固定循环加工指令，可以简化加工程 序，减少编程的工作量。6）子程序功能如果加工工件形状相同或相似部分，把其编写成 子程序，由主程序调用，这样简化程序结构。引用子程序的功能使加 工程序模块化，按加工过程的工序分成若干个模块，分别
11、编写成子程 序，由主程序调用，完成对工件的加工。这种模块式的程序便于加工调试，优化加工工艺。7）特殊功能 在数控铳床上配置仿形软件和仿形装置，用传感器 对实物扫描及采集数据，经过数据处理后自动生成NC程序，进而实 现对工件的仿形加工，实现反向加工工程。总之，配置一定的软件和 硬件之后，能够扩大数控铳床的使用功能。2. 数控铳床加工范围1）平面加工：数控机床铳削平面1可以分为对工件的水平面（XY） 加工，对工件的正平面（XZ）加工和对工件的侧平面（YZ）加工。只要使 用两轴半控制的数控铳床就能完成这样平面的铳削加工。2）曲面加工：如果铳削复杂的曲面则需要使用三轴甚至更多轴联 动的数控铳床。3. 数控铳床的装备1）夹具 数控铳床的通用夹具主要有平口钳、磁性吸盘和压板装 置。对于加工中、大批量或形状复杂的工件则要设计组合夹具，如果 使用气动和液压夹具，通过程序控制夹具，实现对工件的自动装缷， 则能进一步提高工作效率和降低劳动强度。2）刀具 常用的刀具有立铳刀、端面铳刀、成形铳刀和孔加工刀具。
