数控铣床的结构组成

时间：2022-09-07 11:17:56 数控机床我要投稿

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。数控铣床有分为不带刀库和带刀库两大类。以下是小编为大家整理的数控铣床的结构组成，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

　　数控铣床的结构组成

　　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提高，同一台机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构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。

　　铣头部分

　　铣头部分由有级(或无级)变速箱和铣头两个部件组成。铣头主轴支承在高精度轴承上.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。铣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。

　　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TuRcllE B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。

　　基础件

　　数控铣床的基础件通常是指床身、立柱、横梁、工作台、底座等结构件，其尺寸较大(俗称大件)，井构成了机床的基本框架。其他部件附着在基础件上，有的部件还需要沿着基础件运动。由于基础件起着支撑和导向的作用，因而对基础件的本要求是刚度好。

　　变频器

　　变频器(Variable-frequency Drive，VFD)是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的功率控制设备。在数控机床中，变频器主要用于控制主轴的动作。

　　编程知识

　　由于数控铣床配置的数控系统不同，使用的指令在定义和功能上有一定的差异，但其基本功能和编程方法还是相同的。

　　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。

　　（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。

　　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。

　　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。

　　操作规程

　　基本事项

　　1、进入车间实习时，要穿好工作服，大袖口要扎紧，衬衫要系入裤内。女同学要戴安全帽，并将发辫纳入帽内。不得穿凉鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴围巾进入车间。注意：不允许戴手套操作机床；

　　2、注意不要移动或损坏安装在机床上的警告标牌；

　　3、注意不要在机床周围放置障碍物，工作空间应足够大；

　　4、某一项工作如需要俩人或多人共同完成时，应注意相互间的协调一致；

　　5、不允许采用压缩空气清洗机床、电气柜及NC单元；

　　6、应在指定的机床和计算机上进行实习。未经允许，其它机床设备、工具或电器开关等均不得乱动。

　　准备事项

　　1、操作前必须熟悉数控铣床的一般性能、结构、传动原理及控制程序，掌握各操作按钮、指示灯的功能及操作程序。在弄懂整个操作过程前，不要进行机床的操作和调节。

　　2、开动机床前，要检查机床电气控制系统是否正常，润滑系统是否畅通、油质是否良好，并按规定要求加足润滑油，各操作手柄是否正确，工件、夹具及刀具是否已夹持牢固，检查冷却液是否充足，然后开慢车空转3～5分钟，检查各传动部件是否正常，确认无故障后，才可正常使用。

　　3、程序调试完成后，必须经指导老师同意方可按步骤操作，不允许跳步骤执行。未经指导老师许可，擅自操作或违章操作，成绩作零分处理，造成事故者，按相关规定处分并赔偿相应损失。

　　4、加工零件前，必须严格检查机床原点、刀具数据是否正常并进行无切削轨迹仿真运行。

　　过程注意事项

　　1、加工零件时，必须关上防护门，不准把头、手抻入防护门内，加工过程中不允许打开防护门；

　　2、加工过程中，操作者不得擅自离开机床，应保持思想高度集中，观察机床的运行状态。若发生不正常现象或事故时，应立即终止程序运行，切断电源并及时报告指导老师，不得进行其它操作；

　　3、严禁用力拍打控制面板、触摸显示屏。严禁敲击工作台、分度头、夹具和导轨；

　　4、严禁私自打开数控系统控制柜进行观看和触摸；

　　5、操作人员不得随意更改机床内部参数。实习学生不得调用、修改其它非自己所编的程序；

　　6、机床控制微机上，除进行程序操作和传输及程序拷贝外，不允许作其它操作；

　　7、数控铣床属于大精设备，除工作台上安放工装和工件外，机床上严禁堆放任何工、夹、刃、量具、工件和其它杂物；

　　8、禁止用手接触刀尖和铁屑，铁屑必须要用铁钩子或毛刷来清理；

　　9、禁止用手或其它任何方式接触正在旋转的主轴、工件或其它运动部位；

　　10、禁止加工过程中测量工件、手动变速，更不能用棉丝擦拭工件、也不能清扫机床；

　　11、禁止进行尝试性操作；

　　12、使用手轮或快速移动方式移动各轴位置时，一定要看清机床X、Y、Z轴各方向“ 、-”号标牌后再移动。移动时先慢转手轮观察机床移动方向无误后方可加快移动速度；

　　13、在程序运行中须暂停测量工件尺寸时，要待机床完全停止、主轴停转后方可进行测量，以免发生人身事故；

　　14、机床若数天不使用，则每隔一天应对NC及CRT部分通电2-3小时；

　　15、关机时，要等主轴停转3分钟后方可关机。

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