数控镗铣床和加工中心
数控镗铣加工概述
8.1 数 控 镗 铣 加工 概述
(5) 安全平面。是指当一个曲面切削完毕后，刀具沿刀轴方向返回运动一 段距离后，刀尖所在的Z平面。它一般被定义在高出被加工工件最高点 5～10mm左右的某个位置上。刀具处于安全平面以上时，是不会与工件发 生碰撞的，因此可用G00速度进行移动。这样设置安全平面既能防止刀具 与工件发生碰撞，又能减少非切削运动时间，其对应高度称安全高度。在 加工过程中，刀具在一个位置加工完成后，退回至安全高度，然后沿安全 高度移动到下一个位置再下刀对另一个加工面进行加工。 8.1.2 数控镗铣刀具对刀 1. 对刀点的确定 机床坐标系是机床出厂后已经确定不变的，但工件在机床加工尺寸 范围内的安装位置却是任意的，要确定工件在机床坐标系中的位置， 就要靠对刀。简单地说，对刀就是要告诉机床工件装夹在工作台的 什么地方，这要通过确定对刀点在机床坐标系中的位置来实现。对 刀点是工件在机床上定位装夹后，用于确定工件坐标系在机床坐标 系中的位置的基准点。为保证加工的正确，在编制程序时，应合理 设置对刀点。
一是平面类零件，加工面与水平面的夹角为定角的零件称为平 面类零件。目前，在数控铣床上加工的绝大多数零件属于平面类零件 。
二是变斜角类零件，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，这类零件的特点是加工面不能展开为平面，但在加 工中，铣刀圆周与加工面接触的瞬间为一直线。
8.1 数 控 镗 铣 加工 概述
(3 ) 切出点选择的原则。主要应考虑曲面能够连续完整地进行加工， 或者是使曲面加工间的非切削时间尽可能地短，并使换刀方便。若被 加工曲面为开放型曲面，用曲面的某角点作为切出点，若被加工曲面 为封闭型曲面，只能用曲面的一个角点作为切出点。
8.1 数 控 镗 铣 加工 概述
2. 程序进刀、退刀方式与进刀、退刀路线的确定 程序进刀方式是指零件加工前，刀具接近工件切削表面的运动方 式。程序退刀方式是指零件加工完成后，刀具离开工件切削表面的 运动方式。进刀、退刀路线是为了防止加工中刀具与工件发生过切 或碰撞，在切削前和切削后设置引入到切入点和从切出点引出的线 段。 （1）沿坐标轴Z轴方向直接进刀和退刀。 此方式是数控加工中最常用的进刀、退刀方式，其优点是简单、 直接、方便。其缺点是在工件表面的进刀、退刀处会留下驻刀痕迹 ，影响工件表面的精度和粗糙度，因此，在铣削平面轮廓时，应当 尽量避免在垂直工件表面的方向上进刀和退刀。 (2 ) 沿给定的矢量方向进刀和退刀。 这种方式是先定义一个矢量方向，以此来确定刀具进刀和退刀运 动的方向。
数控机床的分类
数控机床的分类目前，数控机床品种齐全，规格繁多，可从不同角度和按照多种原则进行分类。
一、按工艺用途分类（1）金属切削类数控机床。
这类机床和传统的通用机床品种一样，有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控镗床以及加工中心等。
加工中心是带有自动换刀装置，在一次装卡后可以进行多种工序加工的数控机床。
（2）金属成型类数控机床。
如数控折弯机、数控弯管机、数控回转头压力机等。
（3）数控特种加工及其他类型数控机床。
如数控线切割机床、数控电火花加工机床、数控激光切割机床、数控火焰切割机床等。
二、按控制运动的方式分类（1）点位控制数控机床。
点位控制（P o s i t i o n i n g C o n t r o l）又称点到点控制（P o i n t t o P o i n t C o n t r o l）。
这类数控机床的数控装置只要求精确地控制一个坐标点到另一坐标点的定位精度，见图1-7，而不管一点到另一点是按照什么轨迹运动。
在移动过程中不进行任何加工。
为了精确定位和提高生产率，首先系统高速运行，然后进行1级~3级减速，使之慢速趋近定位点，减小定位误差。
这类数控机床主要有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲剪床和数控测量机等。
使用数控钻镗加工零件可以省去钻模、镗模等工装，又能保证加工精度。
(2）直线控制数控机床.直线切削控制（S t r a i g h t C u t C o n t r o l）又称平行切削控制（P a r a l k l C u t C o n t r o l）。
这类数控机床不仅要求具有准确的定位功能，而且还要保证从一点到另一点之间移动的轨迹是一条直线。
其路线和移动速度是可以控制的。
对于不同的刀具和工件，可以选择不同的切削用量。
这一类数控机床包括：数控车床、数控镗铣床、加工中心等，如图1-8所示。
（3）轮廓控制数控机床.轮廓控制（C o n t o u r i n g C o n t r o l）又称为连续轨迹控制（C o n t i n u-O U S P a t h C o n t r o l）。
数控铣床和加工中心有什么区别
数控铣床和加工中心到底有什么区别，其实这个问题不仅是对于外行的人很困惑，很多行业内人士也有傻傻分不清的。
简单的说就是加工中心是数控铣床的升级版本，其实这两种加工设备主要有以下三个方面的区别：01区别是是否带刀库普通的数控铣床也是具有数控操作系统，也具有三个进给轴和一个旋转主轴，他们的加工模式几何是一模一样的，而且也基本上可以实现相同的加工能力。
而他们Z大的区别就是看该设备是否带刀库，加工中心其实就是带刀库的数控铣床，加工中心可以实现一次装夹而完成多道加工工序的干活，例如铣削加工，钻孔加工，攻丝加工等等，因为它可以实现刀具的自动跟换，而且在多工工序的持续加工过程中，操作者是不需要人工介入的，只要编制好程序，配置好刀具和相应的参数就可以了。
而数控铣床则不然，数控铣床也可以实现一次装夹加工多道工序，不同的是，在工序的转换过程中，必须人工换刀，因此其加工过程是不连续，是多个程度的断续执行，这样的加工无论是在加工质量上，还是加工效率上，都较加工中心稍逊一筹。
所以你以后在看到一台设备的时候，你可以通过是否带刀库来很直白的判定其到底是一台数控铣床，还是一台加工中心，这就是一个b准。
02 是否是全防护其实这对于很多设备来说，并不是jue对的，很多数控铣床也逐渐的开始做成全防护的加工模式，当然也有很多老式的数控铣床采用依然是开放式的加工方式，或者是半防护的加工方式，这在一定程度上和当前的加工中心还是有一定的区别，当然这种区别不是jue对的。
其实这和设备的发展进程有很大的关系，在加工设备数控化的初级阶段，其实很多厂家是不太注重外观设计和安全防护的，基本上还是停留在对功能的诉求上，所以很多数控铣床都做成了开放式的形式，或者做的好的一点就是半开放的形式，这种数控铣床虽然在功能上并没有太大的缺陷，但是在加工的安全性和加工环境等方面还是存在很大的不足，例如加工产生的高温铁屑会飞溅到人的身上，对人体造成伤害，加工过程中用来冷却刀具的冷却液也会飞溅到操作者身上，弄脏操作者的衣服等等，所以虽然生产设备的研发的进步，特别是国外高端设备的入侵，我国加工设备的设计与制造也再朝着更人性化，更美观，更艺术化的道路上阔步迈进。
数控机床及加工中心概论
• 2. 1 数控机床及加工中心的定义 • 2. 2 数控机床及加工中心的发展历程 • 2. 3 数控机床及加工中心的组成和工作原理 • 2. 4 数控机床的分类 • 2. 5 加工中心的分类 • 2. 6 数控机床及加工中心的用途
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2. 1 数控机床及加工中心的定义
一个回转运动坐标, 工件一次装夹后完成四个侧面的加工, 特别适于加 工箱体类工件。如图2-3 所示的大型卧式加工中心配置有交换工作台, 可使工件的装卸、调整时间与切削加工时间重合。 • 2. 5. 1. 2 立式加工中心
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2. 5 加工中心的分类
• 立式加工中心主轴的轴线为垂直设置, 一般具有三个直线运动坐标, 也 可以在工作台上安装一个水平轴(第四轴) 的数控回转台, 如图2-4 所 示, 用于加工螺旋线类的工件。立式加工中心适于加工盘类、套类和 板类工件。
• 精密级加工中心, 定位精度介于2~10μm 的加工中心(以5μm 较多)。
• 2. 5. 5 按自动换刀装置分类
• 2. 5. 5. 1 转塔头加工中心 • 转塔头加工中心有立式和卧式两种, 用转塔的转位来换主轴头, 以实现
自动换刀。主轴数一般为6~12 个, 换刀时间短, 主轴转塔头定位精度 要求较高。钻削加工中心多采用转塔头式自动换刀装置。
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2. 4 数控机床的分类
• 2. 4. 1 按工艺用途分类
• 2. 4. 1. 1 普通数控机床 • 普通数控机床主要包括数控车床、数控铣床、数控镗床、数控钻床、
数控刨床和数控磨床等。 • 普通数控机床按切削工艺的分类见表2-2。 • 2. 4. 1. 2 加工中心 • 在普通数控机床上加装刀库和自动换刀装置, 构成一种带自动换刀系
数控铣床和加工中心有什么区别？
数控铣床和加工中心有什么区别？随着工业的发展和自动化水平的提高，高精度加工和复杂零件的加工需求也不断增长。
在这样的背景下，数控机床逐渐成为了工业制造中的重要设备。
而在数控机床中，数控铣床和加工中心是使用最为广泛的。
那么，数控铣床和加工中心有什么区别呢？数控铣床和加工中心的定义数控铣床是一种使用不同形状的刀具在工件表面上进行旋转切削的机床。
在数控铣床中，工件在机床的工作台上夹紧固定，而铣刀则通过主轴的旋转进行切削加工，从而得到所需的零件。
加工中心则是数控机床的一个重要形式。
它能够进行复杂的立体零件加工和多工序加工，通常由数控铣床和数控钻床组成。
加工中心在切削加工的同时，还具备孔加工和攻丝等辅助加工功能。
数控铣床和加工中心的区别数控铣床和加工中心都是用来进行旋转切削的机床，它们之间的区别主要在于其加工范围和加工方式。
加工范围数控铣床通常用来加工平面和曲面零件，能够进行三轴线性或圆弧插补加工。
而加工中心则拥有更广泛的加工范围，可以完成整体型、空腔型、曲、平、倾斜、旋转和立体复杂表面的零件加工。
此外，加工中心还可以进行自动换刀和自动测量等复杂的操作，实现多道工艺的集成加工。
加工方式数控铣床一般采用铣削方式进行加工，硬度高的材料或大型零件加工时，常用的铣削方式是高速铣削（HSM）。
而加工中心则采用镗削、攻丝和孔加工等多种方式，可以实现复杂形状的零件加工。
加工精度加工中心由于其更为复杂的加工方式和更高级的控制系统，其加工精度、重复定位精度以及表面质量都比数控铣床高。
适用领域数控铣床主要适用于高精度平面和曲面零件的加工，主要用于模具、夹具、模型、工业产品等制造。
而加工中心则适用于汽车零部件、航空航天零部件、模具、五金加工等多种领域的加工。
总结数控铣床和加工中心是数控机床的两种重要形式，它们在加工范围、加工方式、加工精度和适用领域等方面有所不同。
在实际使用中，根据零件的特点和生产要求选择适当的加工设备，将对提高加工效率和产品质量有着重要作用。
镗铣
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第四节 数控镗、铣及加工中心加工工艺
数 控 镗 铣 、 加 工 中 心 的 工 艺 特 点
五坐标卧式加工中心
对于五坐标机床，都具有两个回转坐标。相对于静止的工件来说， 对于五坐标机床，都具有两个回转坐标。相对于静止的工件来说，其 运动合成可使刀具轴线的方向在一定的空间内(受机构结构限制 受机构结构限制)任意控制 运动合成可使刀具轴线的方向在一定的空间内 受机构结构限制 任意控制 从而具有保持最佳切削状态及有效避免刀具干涉的能力。因此， ，从而具有保持最佳切削状态及有效避免刀具干涉的能力。因此，五坐标 加工又可以获得比四坐标加工更广的工艺范围和更好的加工效果， 加工又可以获得比四坐标加工更广的工艺范围和更好的加工效果，特别适 宜于三维曲面零件的高效高质量加工以及异型复杂零件的加工。 宜于三维曲面零件的高效高质量加工以及异型复杂零件的加工。采用五轴 联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削， 联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅加工 表面粗糙度低，而且效率也大幅度提高。一般认为， 表面粗糙度低，而且效率也大幅度提高。一般认为，一台五轴联动机床的 效率可以等于两台三轴联动机床， 效率可以等于两台三轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀 进行高速铣削淬硬钢零件时， 进行高速铣削淬硬钢零件时，五轴联动加工可比三轴联动加工发挥更高的 效益。 效益。
工
的
夹
数控夹具 的
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第四节 数控镗、铣及加工中心加工工艺
数 控 镗 铣 、 加 工 中 心 加 工 工 艺
装时应
的
为了简化定位与夹紧，夹具的每个定位面相对加工中心的加工原点，都 应有精确的坐标尺寸； 为保证零件装夹方位与编程中所选定的工件坐标系及机床坐标系方向一 致性，及定向装夹； 能经短时间的拆卸，改成适合新工件的夹具； 夹具应具有尽可能少的元件和较高的刚度； 夹具 尽 ，夹紧元件的 间位 能 ，夹具 能和工 具 ； 保证 的 程 工件的加工 成； 对 有 工 的加工中心， 工 的 和 ，夹具 夹具和机床的 间 ； 尽 一 装夹中 成所有的加工 夹紧点时， 能 夹紧点 定位精度， 时 工 件中 ； 夹具 面与工 的 ，夹具的 面 面度 保证 0.01—0.02mm ， 面 度 Ra3.2um
通常数控镗铣床和加工中心
通常数控镗铣床和加工中心1. 简介通常数控镗铣床和加工中心是数控机床中常见的两种类型。
它们在制造业中广泛应用，用于加工各种零部件和工件。
本文将详细介绍通常数控镗铣床和加工中心的定义、特点、应用领域以及他们的工作原理和操作。
2. 通常数控镗铣床2.1 定义通常数控镗铣床是一种能够进行镗削和铣削的数控机床。
它具有高精度、高刚性和高稳定性的特点。
通常数控镗铣床通常由镗铣主轴、刀库、进给系统和控制系统等部分组成。
2.2 特点通常数控镗铣床的特点主要有以下几点：•多功能性：通常数控镗铣床能够进行镗削、铣削、钻削等多种加工操作，具有较强的适应能力。
•高精度：通常数控镗铣床配备有高精密的进给系统和控制系统，能够实现高精度的加工。
•高效率：通常数控镗铣床采用自动化工艺，能够实现自动化加工，提高工作效率。
•灵活性：通常数控镗铣床采用数控技术，加工过程灵活可控，适合加工各种复杂形状的工件。
2.3 应用领域通常数控镗铣床广泛应用于汽车制造、航空航天、船舶制造、铁路交通等领域。
它可用于加工各种零部件，如发动机缸体、机准座、齿轮箱壳体等。
3. 加工中心3.1 定义加工中心是一种能够进行多种加工操作的自动化机床。
它集铣削、钻削、镗削等多种加工功能于一体，能够实现高效、精密的加工操作。
3.2 特点加工中心具有以下特点：•多功能性：加工中心集铣削、钻削、镗削等多种加工功能于一体，具有较强的多功能性。
•高精度：加工中心配备有高精密的进给系统和控制系统，能够实现高精度的加工。
•高效率：加工中心采用自动化工艺，能够实现自动化加工，提高工作效率。
•高灵活性：加工中心采用数控技术，加工过程灵活可控，适合加工各种复杂形状的工件。
3.3 应用领域加工中心广泛应用于航空航天、汽车制造、电子制造等高精度加工领域。
它可用于加工各种复杂形状的工件，如汽车发动机缸体、飞机结构件、电子设备外壳等。
4. 工作原理和操作通常数控镗铣床和加工中心的工作原理和操作类似。
数控机床分类及轴类零件加工
数控机床分类及轴类零件加工一、数控机床分类数控机床是一种基于计算机控制的加工设备，它能够高效地加工各种复杂形状的零件。
根据其加工方式和结构形式，可以将数控机床分为以下几类：1.数控铣床数控铣床是一种用于加工平面形状的机床。
根据加工方式的不同，它可以分为两种类型：立式数控铣床和卧式数控铣床。
立式数控铣床加工效率高，适用于小批量生产，而卧式数控铣床适用于大批量生产，加工效率更高。
2.数控车床数控车床是一种用于加工圆形零件的机床。
它根据工件在旋转时由刀具在直线方向移动加工的方式，分为长床数控车床和短床数控车床。
长床数控车床适用于加工长径比较大的工件，而短床数控车床适用于加工短径比较小的工件。
3.数控加工中心数控加工中心是一种同时具有铣削、钻孔、攻丝、磨等多种功能的机床。
它可以高效地完成各种形状、精度要求高的工件加工，广泛应用于航空、航天、汽车、模具等行业。
二、轴类零件加工轴类零件是机械传动中的重要组成部分，其精度要求比较高。
数控机床作为现代化高精度加工设备，在轴类零件加工方面具有明显优势。
常见的轴类零件包括轴、螺纹轴、齿轮轴等，其加工过程主要包括以下几步：1.零件设计零件设计是轴类零件加工的第一步。
要根据零件的用途和工作条件，设计出适合的零件结构，并选择合适的材料。
2.加工准备加工准备是轴类零件加工的重要环节。
它包括刀具的选择、加工工艺的确定、工序的排布等。
其中，刀具的选择是关键，要根据零件的材料、形状和要求，合理选择刀具，确保零件的加工精度和表面质量。
3.数控加工数控加工是轴类零件加工的核心环节。
它利用数控机床的高精度、高效率、高自动化等优点，将设定的工艺参数转化为机床运动控制指令，实现零件的加工。
4.检验验收检验验收是轴类零件加工的最后一步。
它通过检验轴类零件的表面粗糙度、尺寸精度、形状误差等指标，确保零件达到设计要求，并且安全可靠。
三、总结数控机床的发展使得轴类零件的加工更加精度、高效。
在加工过程中，需要进行科学的设计和加工准备，合理选择刀具和采用适当的工艺措施。
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工艺分析
数 控 镗 铣 、 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定
工件的装夹
数控夹具选择的一般规律
• 在数控镗铣及加工中心机床上，要想合理应用好夹具，首先要对 机床的加工特点有比较深刻的理解和掌握，同时还要考虑加工零 件的精度、批量大小、制造周期和制造成本； • 根据数控镗铣及加工中心特点和加工需要，目前常用的夹具类型 有专用夹具、组合夹具、可调夹具和成组夹具。一般的选择顺序 是单件生产中尽量用虎钳、压板螺钉等通用夹具，批量生产时优 先考虑组合夹具，其次考虑可调夹具，最后选用专用夹具和成组 夹具。在生产批量较大时可考虑采用多工位夹具和气动、液压夹 具。在选择时要综合考虑各种因素，选择最经济的、最合理的夹 具形式。
工件的装夹
数 控 镗 铣 、 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定
数控夹具设计及组装时应注意的问题
为了简化定位与夹紧，夹具的每个定位面相对加工中心的加工原点，都 应有精确的坐标尺寸； 为保证零件装夹方位与编程中所选定的工件坐标系及机床坐标系方向一 致性，及定向装夹； 能经短时间的拆卸，改成适合新工件的夹具； 夹具应具有尽可能少的元件和较高的刚度； 夹具要尽量敞开，夹紧元件的空间位置能低则低，夹具不能和工步刀具 轨迹发生干涉； 保证在主轴的行程范围内使工件的加工内容全部完成； 对于有交互工作台的加工中心，由于工作台的移动、上托、下托和旋转 等动作，夹具设计必须防止夹具和机床的空间干涉； 尽量在一次装夹中完成所有的加工内容。当非要更换夹紧点时，要特别 注意不能因更换夹紧点而破坏定位精度，必要时在工艺文件中说明； 夹具底面与工作台的接触，夹具的底面平面度必须保证在0.01—0.02mm 以内，表面粗糙度不大于Ra3.2um。
工作台
工作台
工件装夹时必须使工件 在机床上占有正确位置
工件装夹时找正过程
使用刀具 R2X50 （CBN）
主轴转速 进给速度 (r/min) (mm/min) 20000 6000
数 控 镗 铣 、 加 工 中 心 加 工 的 典 型 零 件
平面类零件 ：加工面平行或垂直于水平 面，以及加工面与水平面的夹角为一定 值的零件，这类加工面可展开为平面。
直纹曲面类零件：由直线 依某种规律移动所产生的 曲面类零件。
高速加工切削条件
加工零件示意图
毛坯材料 NAK 80 (HRC40)
使用刀具 R2X50 （CBN）
主轴转速 进给速度 (r/min) (mm/min) 15000 2100
数 控 镗 铣 、 加 工 中 心 的 工 艺 特 点
高速加 工实例3
高速加工切削条件
加工零件示意图
毛坯材料 NAK 80 (HRC40)
数 控 镗 铣 、 加 工 中 心 的 工 艺 特 点
高速加 工实例1
加工零件示意图
高速加工切Байду номын сангаас条件
使用刀具 Ø4 球头 主轴转速 进给速度 (r/min) (mm/min) 14000 1500
毛坯材料 NAK 80 (HRC40)
数 控 镗 铣 、 加 工 中 心 的 工 艺 特 点
高速加 工实例2
数 控 镗 铣 、 加 工 中 心 加 工 的 典 型 零 件
立体曲面类零件:加工面为 空间曲面的零件称为立体 曲面类零件。这类零件的 加工面不能展成平面。
箱体类零件：一般是指具 有孔系和平面，内部有一 定型腔，在长、宽、高方 向有一定比例的零件。
异型件：外形不规则的 零件，大多要点、线、 面多工位混合加工。
工件的装夹实例1 数 控 镗 铣 、 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定
零件图样
三维效果图
工件的装夹实例1
数 控 镗 铣 、 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定
定位销低于加工面
定位销（3个）
工作台 装夹方案1：找正法
工作台 装夹方案2：用夹具装夹
工件的装夹实例1 数 控 镗 铣 、 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定