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作者：泰格斯 發(fā)布時間：2024-03-04 20:27:42
數(shù)控銑床又稱CNC（Computer Numerical Control）銑床,。英文意思是用電子計數(shù)字化信號控制的銑床。
數(shù)控銑床是在一般銑床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種自動加工設(shè)備,，兩者的加工工藝基本相同,，結(jié)構(gòu)也有些相似。數(shù)控銑床有分為不帶刀庫和帶刀庫兩大類,。其中帶刀庫的數(shù)控銑床又稱為加工中心,。
| 目錄 | 1基本介紹 2功能特點 | 4夾具 5特點 6編程知識 | 9附件 |
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科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及世界先進制造技術(shù)的興起和不斷成熟，對數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求,；超高速切削,、超精密加工等技術(shù)的應(yīng)用，對數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng),、伺服性能,、主軸驅(qū)動、機床結(jié)構(gòu)等提出了更高的性能指標(biāo),；FMS的迅速發(fā)展和CIMS的不斷成熟,，又將對數(shù)控機床的可靠性,、通信功能、人工智能和自適應(yīng)控制等技術(shù)提出更高的要求,。隨著微電子和計算機技術(shù)的發(fā)展,，數(shù)控系統(tǒng)的性能日臻完善，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴大,。
數(shù)控銑床是一種加工功能很強的數(shù)控機床,，迅速發(fā)展起來的加工中心、柔性加工單元等都是在數(shù)控銑床,、數(shù)控鏜床的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的,，兩者都離不開銑削方式。由于數(shù)控銑削工藝最復(fù)雜,，需要解決的技術(shù)問題也最多,，因此，人們在研究和開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)及自動編程語言的軟件時,，也一直把銑削加工作為重點,。
隨著社會生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，機械產(chǎn)品日趨精密復(fù)雜,，且需求頻繁改型,，特別是在宇航、造船,、軍事等領(lǐng)域所需的機械零件,，精度要求高，形狀復(fù)雜,，批量小,。加工這類產(chǎn)品需要經(jīng)常改裝或調(diào)整設(shè)備，普通機床或?qū)Ｓ没潭雀叩淖詣踊瘷C床已不能適應(yīng)這些要求,。為了解決上述問題,，一種新型的機床——數(shù)控機床應(yīng)運而生。這種新型機床具有適應(yīng)性強,、加工精度高,、加工質(zhì)量穩(wěn)定和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。它綜合應(yīng)用了電子計算機,、自動控制,、伺服驅(qū)動、精密測量和新型機械結(jié)構(gòu)等多方面的技術(shù)成果,，是今后數(shù)控機床的發(fā)展方向,。
世界上第一臺成功研制的數(shù)控機床是一臺三坐標(biāo)的數(shù)控銑床，于1952年由美國帕森斯公司（Parsons）和麻省理工學(xué)院（MIT）合作完成,。早在1948年,，美國在研制加工直升機葉片輪廓檢查用樣板的加工機床任務(wù)時,，就提出了研制數(shù)控機床的初始設(shè)想。1949年,，在美國空軍部門的支持下,，帕森斯公司正式接受委托，與麻省理工學(xué)院伺服機構(gòu)實驗室合作,，開始從事數(shù)控機床的研制工作。經(jīng)過三年時間的研究,，于1952年試制成功世界上第一臺數(shù)控機床試驗性樣機,。這是一臺采用脈沖乘法器原理的真線插補三坐標(biāo)連續(xù)控制銑床。其控制裝置由2000多個電子管組成,，占了一個普通實驗室那么大,。這臺數(shù)控銑床的誕生，標(biāo)志著機械制造的數(shù)字控制時代的開始,。
銑床的加工表面形狀一般是由直線,、圓弧或其他曲線所組成。普通銑床操作者根據(jù)圖樣的要求,。不斷改變刀具與工件之間的相對位置,，再與選定的銑刀轉(zhuǎn)速相配合，使刀具對工件進行切削加工,，便可加工出各種不同形狀的工件,。
數(shù)控機床加工是把刀具與工件的運動坐標(biāo)分割成最小的單位量，即最小位移量,。由數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)工件程序的要求,，使各坐標(biāo)移動若干個最小位移量，從而實現(xiàn)刀具與工件的相對運動,，以完成零件的加工,。
數(shù)控銑削加工除了具有普通銑床加工的特點外，還有如下特點：
1,、零件加工的適應(yīng)性強,、靈活性好，能加工輪廓形狀特別復(fù)雜或難以控制尺寸的零件,，如模具類零件,、殼體類零件等；
2,、能加工普通機床無法加工或很難加工的零件,，如用數(shù)學(xué)模型描述的復(fù)雜曲線零件以及三維空間曲面類零件；
3,、能加工一次裝夾定位后,，需進行多道工序加工的零件,；
4、加工精度高,、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠,，數(shù)控裝置的脈沖當(dāng)量一般為0.001mm，高精度的數(shù)控系統(tǒng)可達0.1μm,，另外,，數(shù)控加工還避免了操作人員的操作失誤；
5,、生產(chǎn)自動化程度高,，可以減輕操作者的勞動強度。有利于生產(chǎn)管理自動化,；
6,、生產(chǎn)效率高，數(shù)控銑床一般不需要使用專用夾具等專用工藝設(shè)備,，在更換工件時只需調(diào)用存儲于數(shù)控裝置中的加工程序,、裝夾工具和調(diào)整刀具數(shù)據(jù)即可，因而大大縮短了生產(chǎn)周期,。其次,，數(shù)控銑床具有銑床、鏜床,、鉆床的功能,，使工序高度集中，大大提高了生產(chǎn)效率,。另外,，數(shù)控銑床的主軸轉(zhuǎn)速和進給速度都是無級變速的，因此有利于選擇最佳切削用量,；
工作原理（圖）：
數(shù)控銑床形式多樣,，不同類型的數(shù)控銑床在組成上雖有所差別，但卻有許多相似之處,。下面以XK5040A型數(shù)控立式升降臺銑床為例介紹其組成情況,。Ⅺ鋸040A型數(shù)控立式升降臺銑床配有Ⅳ四3MA數(shù)控系統(tǒng)，采用全數(shù)字交流伺服驅(qū)動,。該機床由6個主要部分組成．即床身部分,，銑頭部分，工作臺部分,，橫進給部分,，升降臺部分，冷卻、潤滑部分,。床身內(nèi)部布局合理,，具有良好的剛性，底座上設(shè)有4個調(diào)節(jié)螺栓,，便于機床進行水平調(diào)整,，切削液儲液襤設(shè)在機床座內(nèi)部。
①冷卻系統(tǒng),。機床的冷卻系統(tǒng)是由冷卻泵,、出水管、回水管,、開關(guān)及噴嘴等組成,，冷卻泵安裝在機床底座的內(nèi)腔里，冷卻泵將切削液從底座內(nèi)儲液池打至出水管,，然后經(jīng)噴嘴噴出,，對切削區(qū)進行冷卻,。
②潤滑系統(tǒng)及方式,。潤滑系統(tǒng)是由手動潤捐油泵、分油器,、節(jié)流閥,、油管等組成。機床采用周期潤滑方式,，用手動潤滑油泵,，通過分油器對主軸套筒、縱橫向?qū)к壖叭驖L珠絲桿進行潤滑,，以提高機床的使用壽命,。
從數(shù)字控制技術(shù)特點看，由于數(shù)控機床采用了伺服電機,，應(yīng)用數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)了對機床執(zhí)行部件工作順序和運動位移的直接控制,，傳統(tǒng)機床的變速箱結(jié)構(gòu)被取消或部分取消了，因而機械結(jié)構(gòu)也大大簡化了,。數(shù)字控制還要求機械系統(tǒng)有較高的傳動剛度和無傳動間隙,，以確保控制指令的執(zhí)行和控制品質(zhì)的實現(xiàn),。同時,，由于計算機水平和控制能力的不斷提高，同一臺機床上允許更多功能部件同時執(zhí)行所需要的各種輔助功能已成為可能,，因而數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)機床具有更高的集成化功能要求,。
從制造技術(shù)發(fā)展的要求看，隨著新材料和新工藝的出現(xiàn)，以及市場競爭對低成本的要求,，金屬切削加工正朝著切削速度和精度越來越高,、生產(chǎn)效率越來越高和系統(tǒng)越來越可靠的方向發(fā)展。這就要求在傳統(tǒng)機床基礎(chǔ)上發(fā)展起來的數(shù)控機床精度更高,，驅(qū)動功率更太,，機械機構(gòu)動靜、熱態(tài)剛度更好,，工作更可靠,，能實現(xiàn)長時同連續(xù)運行和盡可能少的停機時間。
銑頭部分由有級（或無級）變速箱和銑頭兩個部件組成,。銑頭主軸支承在高精度軸承上．保證主軸具有高回轉(zhuǎn)精度和良好的剛性,；主軸裝有快速換刀螺母，前端錐采用1$0505錐度,；主軸采用機械無級變速,，其調(diào)節(jié)范圍寬，傳動平穩(wěn),，操作方便,。剎車機構(gòu)能使主軸迅速制動，可節(jié)省輔助時間,，剎車時通過制動手柄撐開止動環(huán)使主軸立即制動,。啟動主電動機時，應(yīng)注意松開主軸制動手柄,。銑頭部件還裝有伺服電機,、內(nèi)齒帶輪、滾珠絲杠副及主軸套簡,，它們形成垂直方向（z方向）進給傳動鏈,，使主軸作垂向直線運動。
工作臺與床鞍支承在升降臺較寬的水平導(dǎo)軌上,，工作臺的縱向進給是由安裝在工作臺右端的伺服電機驅(qū)動的,。通過內(nèi)齒帶輪帶動精密滾珠絲杠剮，從而使工作臺獲得縱向進給,。工作臺左端裝有手輪和刻度盤,，以便進行手動操作。床鞍的縱橫向?qū)к壝婢捎昧薚uRcllE B貼塑面,，從而提高了導(dǎo)軌的耐磨性,、運動的平穩(wěn)性和精度的保持性，消除了低速爬行現(xiàn)象,。
數(shù)控銑床的基礎(chǔ)件通常是指床身,、立柱,、橫梁、工作臺,、底座等結(jié)構(gòu)件,，其尺寸較大（俗稱大件），井構(gòu)成了機床的基本框架,。其他部件附著在基礎(chǔ)件上,，有的部件還需要沿著基礎(chǔ)件運動。由于基礎(chǔ)件起著支撐和導(dǎo)向的作用,，因而對基礎(chǔ)件的本要求是剛度好,。
變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的功率控制設(shè)備,。在數(shù)控機床中，變頻器主要用于控制主軸的動作,。
包括主軸箱體和主軸傳動系統(tǒng),，用于裝夾刀具并帶動工具旋轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速范圍和輸出扭矩對加工有直接的影響,。
由進給電機和進給執(zhí)行機構(gòu)組成,，按照程序設(shè)定的進給速度實現(xiàn)刀具和工件之間的相對運動，包括直線進給運動和旋轉(zhuǎn)運動,。
數(shù)控銑床運動控制的中心,，執(zhí)行數(shù)控加工程序控制機床進行加工,。
如液壓,、氣動、潤滑,、冷卻系統(tǒng),、排屑、自動報警和防護等裝置,。
