数控铣床的组成与布局
(完整版)数控铣床概述
图1-1 立式数控铣床数控铣床概述一．数控铣床的工艺范围数控铣床(Numerical Control Milling Machine)适合于各种箱体类和板类零件的加工。
它的机械结构除基础部件外，还包括主传动系统和进给传动系统，实现工件回转、定位的装置和附件，实现某些部件动作和辅助功能的系统和装置，如液压、气动、冷却等系统和排屑、防护等装置，特殊功能装置，如刀具破损监视、精度检测和监控装置，为完成自动化控制功能的各种反馈信号装置及元件。
铣削加工是机械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面铣削和轮廓铣削，也可以对零件进行钻、扩、铰、锪及螺纹加工等。
二．数控铣床的分类1．按主轴布置形式分类按机床主轴的布置形式及机床的布局特点分类，可分为数控立式铣床、数控卧式铣床和数控龙门铣床等。
（1) 立式数控铣床一般可进行三坐标联动加工，目前三坐标数控立式铣床占大多数。
如图1-1所示，数控立式铣床主轴与机床工作台面垂直，工件装夹方便，加工时便于观察，但不便于排屑。
一般采用固定式立柱结构，工作台不升降。
主轴箱做上下运动，并通过立柱内的重锤平衡主轴箱的质量。
为保证机床的刚性，主轴中心线距立柱导轨面的距离不能太大，因此，这种结构主要用于中小尺寸的数控铣床。
此外，还有的机床主轴可以绕X、Y、Z坐标轴中其中一个或两个做数控回转运动的四坐标和五坐标数控立式铣床。
通常，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。
但随之而来的就是机床结构更加复杂，对数控系的要求更高，编程难度更大，设备的价格也更高。
数控立式铣床也可以附加数控转盘，采用自动交换台，增加靠模装置来扩大它的功能、加工范围及加工对象，进一步提高生产效率。
（2) 卧式数控铣床卧式数控铣床与通用卧式铣床相同，其主轴轴线平行于水平面。
如图1-2所示，数控卧式铣床的主轴与机床工作台面平行，加工时不便于观察，但排屑顺畅。
为了扩大加工范围和扩充功能，一般配有数控回转工作台或万能数控转盘来实现四坐标、五坐标加工，这样不但工件侧面上的连续轮廓可以加工出来，而且可以实现在一次安装过程中，通过转盘改变工位，进行“四面加工”。
数控铣床的组成(详细分析：装置)共3张PPT
命令。
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数控铣床的基本组成
数控铣床的基本组成
定义:数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的，两都的加工工艺基本相同,结构也有些相似,但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床,所以其结构也与普通铣床有很大区别.
如图所示，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：
1、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。
２、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。
3、控制系统数控铣床运动控制的中心,执行数控加工程序控制机床进行加工。
4、辅助装置如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。
５、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。
简述数控铣床的各部分组成及其功能
简述数控铣床的各部分组成及其功能
数控铣床是一种用于加工金属、塑料等材料的机床，它是通过计算机
程序控制刀具和工件的移动来实现精密加工的。
下面将详细介绍数控
铣床的各部分组成及其功能。
1. 机身：数控铣床的主体部分，通常由铸造或焊接而成。
它支撑着所
有其他组件，并提供了稳定的加工平台。
2. 工作台：位于机身上方，用于固定待加工的工件。
通常由T型槽和
螺纹孔组成，以便夹紧和固定不同形状和大小的工件。
3. 刀架：用于固定刀具并使其能够在三个方向上移动。
刀架通常由主轴、伸缩臂、升降装置和旋转装置等组成。
4. 主轴：负责驱动刀具旋转并提供加工力。
主轴通常由电机、变速器、轴承和冷却系统等组成。
5. 控制系统：负责编程、监测和控制整个加工过程。
它包括计算机、
数控系统、编程软件和操作面板等组件。
6. 切削液系统：用于冷却和润滑切削过程中的刀具和工件。
它通常由
泵、储液箱、喷嘴和管道等组成。
7. 夹具：用于夹紧工件以保持其稳定性。
夹具通常由夹具底座、夹紧块和螺栓等组成。
8. 传感器：用于测量加工过程中的各种参数，如位置、速度、力和温度等。
传感器通常包括编码器、位移传感器和压力传感器等。
总之，数控铣床是一种高精度的机床，它由多个部分组成，每个部分都有特定的功能，共同协作实现精密加工。
公共基础知识数控铣床基础知识概述
《数控铣床基础知识综合性概述》一、引言数控铣床作为现代制造业中不可或缺的关键设备，以其高精度、高效率和高自动化程度的特点，在机械加工、航空航天、汽车制造、模具加工等众多领域发挥着至关重要的作用。
了解数控铣床的基础知识，对于从事相关行业的技术人员和对现代制造技术感兴趣的人士来说，具有重要的现实意义。
本文将从数控铣床的基本概念、发展历程、核心理论、重要实践以及未来趋势等方面进行全面深入的阐述与分析。
二、数控铣床的基本概念（一）定义与组成数控铣床是一种通过数字控制技术实现自动化加工的机床。
它主要由机床本体、数控系统、驱动系统、辅助装置等部分组成。
机床本体包括床身、立柱、工作台、主轴箱等机械结构，为加工提供基础支撑和运动平台。
数控系统是数控铣床的核心控制部分，负责接收加工指令、进行数据处理和控制机床的运动。
驱动系统包括主轴驱动和进给驱动，分别实现主轴的旋转运动和工作台、刀具的进给运动。
辅助装置包括自动换刀装置、冷却系统、排屑系统等，为加工过程提供必要的辅助功能。
（二）工作原理数控铣床的工作原理是将加工零件的几何信息和工艺信息用数控代码表示，通过输入装置输入到数控系统中。
数控系统对这些代码进行处理和运算，生成控制信号，控制驱动系统使机床的各个运动部件按照预定的轨迹和速度进行运动，从而实现对零件的加工。
在加工过程中，数控系统还可以实时监测机床的运行状态，进行误差补偿和故障诊断，保证加工的精度和可靠性。
（三）分类1. 按控制方式分类可分为点位控制数控铣床、直线控制数控铣床和轮廓控制数控铣床。
点位控制数控铣床主要用于加工平面内的孔系，其运动轨迹是由各个定位点组成的。
直线控制数控铣床除了能控制两个坐标轴的联动外，还可以控制第三个坐标轴作直线运动，用于加工平面轮廓。
轮廓控制数控铣床能够对两个或两个以上的坐标轴进行联动控制，实现复杂曲面的加工。
2. 按主轴布局形式分类可分为立式数控铣床、卧式数控铣床和龙门式数控铣床。
数控铣床的结构组成
数控铣床的结构组成
数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备，两者的加工工艺基本相同，结构也有些相似。
接下来，小编为大家分享数控铣床的结构组成，快来看看吧!
基本结构
数控铣床形式多样，不同类型的数控铣床在组成上虽有所差别，但却有许多相似之处。
下面以XK5040A 型数控立式升降台铣床为例介
绍其组成情况。
Ⅺ锯040A 型数控立式升降台铣床配有Ⅳ四3MA 数控
系统，采用全数字交流伺服驱动。
该机床由6 个主要部分组成.即床身部分，铣头部分，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。
系统分类
①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至出水管，然后经喷嘴喷出，对切削区进行冷却。
②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。
从数字控制技术特点看.由于数控机床采用了伺服电机，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。
加工中心和数控铣床的布局结构特点
加工中心和数控铣床的布局结构特点
加工中心的类型多样，它们的局形式随卧式和立式、工作台做进给运动和轴箱进给运动的不同而不同，但从总体来看，不外乎由基础部件、主轴部件、数控系统、自动换刀系统、自动交换托盘系统和帮助系统几大部分构成。
数控铣床无换刀系统，其布局特点与加工中心相像。
1．卧式加工中心
卧式加工中心通常采纳移动式立柱，工作台不升降，T形床身。
T形床身可以做成一体，这样刚度和精度保持性能比较好，当然其铸造和加工工艺性差些。
分别式T形床身的铸造和机械加工工艺性都大大改善，但联接部份要用定位键和专用的定位销定位，并用大尺寸螺栓紧用以保证刚度和精度。
卧式加工中心的立柱普遍采纳双立柱框架结构形式，主轴箱在两立柱之间，沿导轨上下移动。
这种结构刚性大，热对称性好，稳定性高。
小型卧式加工中心多数采纳固定立柱式结构，其床身不大，且都是整体结构。
卧式加工中心各个坐标的运动可由工作台移动或由主轴移动来完成，也就是说某一方向的运功可以由刀具固定，工件移动来完成，或者是由工件固定，刀具移动来完成。
2．立式加工中心
立式加工中心与卧式加工中心相比，结构简洁，占地面积小，价格
也廉价。
立式加工中心通常有三个直线运动坐标，由立柱或和工作台来实现平面上X、Y两个坐标轴的移动。
中、小规格机床的常用的结构形式是固定立柱、工作台移动式立式加工中心的布局。
立式加工中心通常有三个直线运动坐标，由溜板和工作台来实现平面上X、Y两个坐标铀的移动。
主轴箱沿立柱导轨上下移动实现Z坐标运动。
立式加工中心还可在工作台上安放一个第四轴A轴，可以加工螺旋线类和圆柱凸轮等零件。
第2章 数控铣床的组成及操作
第2章 数控铣床的组成及操作 章
图2.1 XK5025型数控铣床的布局图 1—底座 2—强电柜 3—变压器箱 4—垂直升降（Z轴）进给伺服电机 5—主轴变速手柄和 按钮板 6—床身 7—数控柜 8、11—保护开关（控制纵向行程硬限位） 9—挡铁（用于纵 向参考点设定） 10—操纵台 12—横向溜板 13—纵向（X轴）进给伺服电动机 14—横向 （Y轴）进给伺服电动机 15—升降台 16—纵向工作台
第2章 数控铣床的组成及操作 章
10.“主轴松开”按钮 在“手轮模式”和“JOG模式”下，用手抓住刀柄，按下主轴箱 上的此按钮，则主轴上的刀具被松开后可以取下，在重新装上 新刀具时只要再按下该按钮，刀具又被重新锁紧。 11.“循环启动”按钮 在“记忆模式”下按下此钮，程序将被启动，机床由程序控制 进行运动。此操作只能在程序调试好、对刀完成后才可进行， 否则容易打刀。 12.“进给保持”按钮 在按“循环启动”按钮将程序启动后，随时可以用此按钮来中 止程序的执行；若要继续执行该程序，再按一次“循环启动” 按钮，则“进给保持”灯熄灭，程序又接着往下执行。 14.指示灯说明 15.机床上方警示灯说明
（2）“MDI”方式下的自动运转。该方式适于由CRT/MDI操 作面板输入一个程序段，然后自动执行，操作步骤如下。 ①将方式选择开关置于“MDI”的位置。 ②按主功能的“PRGRM”键。 ③按“PAGE”键，使画面的左上角显示MDI，如图2.4所示。 ④由地址键、数字键输入指令或数据，按“INPUT”键确认。 ⑤按“START”键或操作面板上的“循环启动”键执行。
该机床由六个主要部分组成，即床身部分、铣头部分、 工作台部分、横向进给部分、升降台部分、冷却、润滑部分。
第2章 数控铣床的组成及操作 章
2.1.2 CRT/MDI操作面板的组成及操作方法 图2.2所示为FANபைடு நூலகம்C 0-MD系统的CRT/MDI操作面板，
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③生产效率高。一般不需要使用专用夹具等专用工艺装备； 在更换工件时，只需调用储存于数控装置中的加工程序、 装夹工件和调整刀具数据即可，因而大大缩短了生产周期； 其次，数控铣床具有铣床、镗床和钻床的功能，使工序高度 集中。
④ 减轻操作者劳动强度。数控铣床对零件加工是按事先编好 的加工程序自动完成的，操作者除了操作键盘、装卸工件和中 间测量及观察机床运行外，不需要进行繁重的重复性手工操 作，大大减轻了劳动强度。
螺尖丝锥加工螺纹时切屑向前排出。 它的芯部尺寸设计比较大，强度较好， 可承受较大的切削力。加工有色金属、 不锈钢、黑色金属效果都很好，通孔螺 纹应优先采用螺尖丝锥。
六、寻边器
目前，寻边器在数控铣床或加工中心上应用较多，主要 用于X向和Y向的对刀。机械式寻边器和光电式寻边器。
光电式Z轴设定器
指针式Z轴设定器
三、数控铣床的特点与工艺范围
1、数控铣床的特点
（1）结构特点（与数控车床比较）
①控制机床运动的坐标特征。数控铣床的伺服系统能在 多坐标方向同时协调动作并保持预定的相互关系，即要 求机床能实现多坐标联动。
②数控铣床的主轴特性。在数控铣床的主轴套筒内一般 都设有自动夹刀、退刀装置，能在数秒内完成装刀与卸 刀。多坐标数控铣床的主轴还可以绕X、Y轴或Z轴做数 控摆动，扩大了主轴自身的运动范围。
2500）r/min（电机转速范围为120-6000 r/min）。
（2）机床的X向和Y向进给传动系统
工作台的纵向（Ｘ向）进给和滑枕的横向（Ｙ向）进给 传动系统，是由交流伺服电机通过一对同步圆弧齿形带 轮，将运动传动至导程为６ｍｍ滚珠丝杠轴V和VI上。
（3）升降台的垂直（Z向）进给运动
通过速比为1：2的一对同步齿形带轮将运动传到轴VII， 再经过一对弧齿锥齿轮传到垂直滚珠丝杠上，带动升降台 运动。垂直滚珠丝杠上的弧齿锥齿轮还带动轴IX上的锥齿 轮，经单向超越离合器与自锁器相连，防止升降台因自重 而下滑。
三、数控铣床的特点与工艺范围
2、数控铣床的工艺范围
数控铣削不仅可以加工各种平面、沟槽、螺旋槽、成 型表面和孔，而且还能加工各种平面和空间等复杂型面， 适合于加工各种模具、凸轮、板类及箱体类的零件。
铣槽
铣平面
铣台阶
⑴ 平面类零件 加工平行或垂直于水平面或其他加工面与水平面的夹角
为定角的零件称为平面类零件。
高度游标卡尺
深度千分尺
五、数控铣床常用刀具
面铣刀
钻头
立铣刀
球头铣刀
螺纹铣刀
三面刃盘铣刀
直槽丝锥通用性最强，通孔 或不通孔、有色金属或黑色金 属均可加工，价格也最便宜。 切削锥部分可以有2、4、6牙， 短锥用于不通孔，长锥用于通 孔。
直槽丝锥
螺旋槽丝锥比较适合加工不通孔螺 纹，加工时切屑向后排出，由于螺旋角 的缘故，丝锥实际切削前角会随螺旋角 增大而加大。
成功者的12个条件
大无畏的精神 良好的人际关系 愿意与人分享自己的成就 胸襟开阔能容 智慧 健全的体魄 对未来成就充满希望 有信心并懂得运用信心 博爱 自律 享有的生活 积极进取的 人生态度
二、数控铣床的组成与布局
3、数控铣床总布局的发展趋势
（1）集成化、小型化：由于大规模集成电路、微处理 机和微型计算机技术的发展，使数控装置和强电控制电 路日趋小型化；电器部分则集中或分散与主机的机械部 分装在一起，而且还采用气—液传动装置；目的是实现
⑶ 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。这类零件通常采用三坐标联动数控铣床加工，当曲面较 复杂时、通道较窄、会伤及相邻表面及需刀具摆动时，要采 用四坐标或五坐标联动数控铣床加工。
四、数控铣床常用量具
内径百分表
它的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平面类零件。一般只要用 三坐标数控铣床的2.5坐标联动就可以加角呈连续变化的零件称为变斜角 类零件。
这类零件多为飞机零件，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线。 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。
机、电、液一体化结构，从而减少铣床占地面积。
二、数控铣床的组成与布局
3、数控铣床总布局的发展趋势
（2）全封闭结构：为了防止切屑与切削液飞溅，避免 润滑油外泄，将铣床作成全封闭结构，只在工作区处留 有可以自动开闭的门窗，用于观察和装卸零件。
全封闭结构数控铣床的效率高，一般都采用大流量 与高压力的冷却和排屑措施。
超越离合器
七、数控铣床的传动系统与结构
示例：XKA5750数控立式铣床
（1）机床的主传动系统
由装在滑枕后部的AC交流主轴伺服电机（11kW）驱动， 电机的运动通过速比为1：2.4的一对弧齿同步齿形带轮传到 滑枕的水平轴I上，再经过万能铣头的两对弧齿锥齿轮副 （ 33/34×26/25 ） 将 运 动 传 到 主 轴 IV ， 转 速 范 围 为 （ 50-
三、数控铣床的特点与工艺范围
1、数控铣床的特点
（2）加工特点（与数控车床比较）
①加工灵活、通用性强。在数控铣床上能完成钻孔、镗孔、 铰孔、铣平面、铣斜面、铣槽、铣曲面（凸轮）、攻螺纹等 加工。
②加工精度高。目前数控装置的脉冲当量一般为0.001mm， 高精度的数控系统可达0.1μｍ，一般情况下都能保证工件 精度。