第六章 其他各种机床

数控铣床的通用夹具
菱形块夹紧机构示示.当压力油进入 立柱顶部油缸7的右腔，推动活塞8将两个 菱形块5由倾斜位置(图b))推至直立的位 置(图a))，于是两菱形块将两端尖紧块向 外顶.设产生的压力为P;及pr}xr共中p，作 i}在外立柱2的顶部;Pf作用在杠杆1‘它 由球面垫圈支在内立柱l上)的右端，通过
卧式铣床
立式铣床
龙门铣床
数控铣床
1、升降台铣床
类型-----主要有万能式、卧式和立式3种。 铣床的运动 主运动-----铣刀旋转为主运动； 进给运动------工作台可作纵向、横向和 垂直进给运动。 功用 升降台铣床用于加工中小型零件的平面、 沟槽、螺旋面或成形表面等。
①万能升降台铣床： 结构-----如图所示。 机床的调整： 升降台由装在底座上的垂直丝 杠带动，沿床身垂直导轨升降。 下工作台装于滑鞍之上，能在 水平面内正负45°范围内回转 一定角度。 悬梁可伸缩调整，用以支承主 轴。 工作台上安装万能分度头后可 对工件进行分度和铣螺旋槽等。
3、数控铣床
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： 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。
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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 在数控铣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 铣床的使用功能。
数控铣床-工作原理 根据零件形状、尺寸、精度和表面粗糙度等 技术要求制定加工工艺，选择加工参数。 通过手工编程或利用CAM 软件自动编程， 将编好的加工程序输入到控制器。控制器 对加工程序处理后，向伺服装置传送指令。 伺服装置向伺服电机发出控制信号。主轴 电机使刀具旋转，X、Y 和Z向的伺服电机 控制刀具和工件按一定的轨迹相对运动， 从而实现工件的切削。
数控铣床的结构 数控铣床主要由床身、铣头、纵向工作台、 横向床鞍、升降台、电气控制系统等组成。
(1)机床的功能及主要参数
XK5040数控立式铣床，适用于加工各种复杂曲线的凸轮、 样板、靠模、弧形槽等平面或立体零件。 1)机床主要参数 工作台尺寸(长×宽)：1 600mm×400 mm 丁作行程：纵向(x坐标) 900mm
1984年，在引进 消化吸收日本日立 精机“K”系列铣 床技术基础上，北 一研制成功 XK5040－1数控 立式升降台铣床。
1. 数控铣床的主要功能
• 1)点位控制功能 数控铣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 通过数控铣床的直线插补、圆弧插 补或复杂的曲线插补运动，铣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。
• 主要分类 （1）升降台铣床：有万能式、卧式和立式等，主要用于加 工中小型零件，应用最广。 （2）龙门铣床：包括龙门铣镗床、龙门铣刨床和双柱铣床， 均用于加工大型零件。 （3）单柱铣床和单臂铣床：前者的水平铣头可沿立柱导轨 移动，工作台作纵向进给；后者的立铣头可沿悬臂导轨水平 移动，悬臂也可沿立柱导轨调整高度。两者均用于加工大型 零件。 （4）工作台不升降铣床：有矩形工作台式和圆工作台式两 种，是介于升降台铣床和龙门铣床之间的一种中等规格的铣 床。其垂直方向的运动由铣头在立柱上升降来完成。 （5）仪表铣床：一种小型的升降台铣床，用于加工仪器仪 表和其他小型零件。 （6）工具铣床：用于模具和工具制造，配有立铣头、万能 角度工作台和插头等多种附件，还可进行钻削、镗削和插削 等加工。 （7）其他铣床：如键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊 轴颈铣床和方钢锭铣床等，是为加工相应的工件而制造的专 用铣床。按控制方式，铣床又分为仿形铣床（见仿形机床）、 程序控制铣床和数字控制铣床（见数字控制机床）
3. 数控铣床的装备
1)夹具 数控铣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 常用的铣削刀具有立铣刀、端面 铣刀、成形铣刀和孔加工刀具。
• 杠杆作用在其左端产生力Pz此力也作用在外立柱的顶部. 于是，力P1、P2将外立往向下压，使其下面的内锥面与 内立柱下面的外锥面紧紧压住，达到内、外立柱夹紧的目 的. • 为了使菱形块5在夹紧时有自锁作用，必须将菱形块推过 直立位置0.5——1.3毫米，以保证在压力油因故消失仍能 保持立柱的夹紧。 • 外立柱顶部装有圆板弹黄3，当外立住向下压紧时，圆板 弹簧的中部被内立柱顶住而产生中间凸起的弹性变形。当 油缸左腔进油松开外立柱时，靠此圆板弹簧弹性的恢复力， 使外立柱向上抬起松开〔约抬起0,2^-0,3毫米)，内、外立 柱的锥面便脱离接触，外立柱就可以转动自如.
图1 X6132型卧式万能升降台铣床 1－床身底座 2－主传动电动机 3－主 轴变速机构 4－主轴 5－横梁 6－刀杆 7－吊架 8－纵向工作台 9－转 台 10－横向工作台 11－升降台
2 立式铣床
• 如图所示，立式铣床与卧式铣床很多地方 相似。不同的是：它床身无顶导轨，也无 横梁，而是前上部是一个立铣头，其作用 是安装主轴和铣刀。通常立式铣床在床身 与立铣头之间还有转盘，可使主轴倾斜成 一定角度，铣削斜面。立式铣床可用来镗 孔。
2. 数控铣床加工范围
1)平面加工 数控机床铣削平面可以分为对工件 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 的数控铣床就能完成这样平面的铣削加工。 2)曲面加工 如果铣削复杂的曲面则需要使用三 轴甚至更多轴联动的数控铣床。 能够完成基本的铣削、镗削、钻削、攻螺纹及自 动工作循环等工作，可加工各种形状复杂的凸轮、 样板及模具零件等。
第六章 其他各种机床
第一节 铣床
一、铣床的功用和类型 • 铣床（millingmachine）系指主要用铣刀在工件上 加工各种表面的机床。 • 通常铣刀旋转运动为主运动，工件的移动为进给 运动。 • 它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、 齿轮等。铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机 床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花 键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床 高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。