数控铣床的结构

图1 数控铣床

在普通铣床的基础上,对机床的机械传动结构进行简单的改造,并增加简易数控系统后形成的数控铣床。成本低,自动化程度和功能都较差,一般只有X、Y两坐标联动功能,加工精度不高,可以加工平面曲线类和平面型腔类零件。2)普通数控铣床

图2 数控铣床

可以三坐标联动,用于各类复杂的平面、曲面和壳体类零件的加工,如各种模具、样板、凸轮和连杆等。(2)数控仿形铣床 数控仿形铣床主要用于各种复杂型腔模具或工件的铣削加工,特别对不规则的三维曲面和复杂边界构成的工件更显示出其优越性。

图3 数控仿形铣床

1)数控功能 它类似一台数控铣床具有的标准数控功能,有三轴联动功能,刀具半径补偿和长度补偿、用户宏程序及手动数据输入和程序编辑等功能。2)仿形功能 在机床上装有仿形头,可以选用多种仿形方式,如笔式手动、轮廓、部分轮廓、三向、NTC (Numerical Tracer Control数字仿形)等。3)数字化功能 在仿形加工的同时,可以采集仿形头运动轨迹数据,并处理成加工所需的标准指令,存入存储器或其他介质(如软盘),以便以后可以利用存储的数据进行加工,因此要求有大量的数据处理和存储功能。(3)数控工具铣床 数控工具铣床是在普通工具铣床的基础上,对机床的机械传动系统进行改造并增加数控系统后形成的数控铣床。这种机床适用于各种工装、刀具、各类复杂的平面、曲面零件的加工。(4)数控钻床数控钻床——能自动地进行钻孔加工,用于以钻为主要工序的零件加工。控制方式:采用点位控制,同时沿两轴或三个轴移动,以减少定位时间；有些也采用直线控制,为的是进行平行于机床轴线的钻削加工。钻削中心——是一种可以进行钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹及连续轮廓控制铣削的数控机床。用于电器及机械行业中小型零件的加工。(5)数控龙门镗铣床 数控龙门镗铣床属于大型数控机床。主要用于大中等尺寸、大中等重量之黑色金属和有色金属的各种平面、曲面和孔的加工。在配置直角铣头的情况下,可以在工件一次装夹下分别对五个面进行加工。对于单件小批生产的复杂、大型零件和框架结构零件,能自动、高效、高精度地完成上述各种加工。

图4 数控龙门铣床2.数控铣床的刀具、附件及附属设备

为使数控机床能进行各种零件的加工,必须配备各种类型的刀具。加工中心还常配有一些附件,包括数控回转工作台或数控分度头、对刀器和工件测量头,附属设备主要有机外对刀仪。加工中心与附件结合可以大大扩展加工范围。(1)刀具1)刀具组成:

2)刀柄系统:如图5所示

图5 刀柄系统

①模块式(组合式) 用途:a、当产品变化时,刀体长度可根据零件尺寸要求灵活改变；b、当多种机床要求刀具有不同的锥度型号和设计时；c、零件复杂,需要大量刀具时；d、可减少刀具库存。②整体式(固定式)用途:a、用于加工的零件不会改变的专用机床上；b、用于在大多数刀具装配中装夹不改变的刀柄,如测量长度固定的面铣刀心轴和立铣刀刀柄。3)我国新标准①标准说明:a、GB10944《自动换刀机床用7:24圆锥工具柄部40、45和50号圆锥柄》b、GB10945《自动换刀机床7:24圆锥工具柄部40、45和50号圆锥柄用拉钉》c、与ISO7388/1和ISO7388/2等效。②特点:刀柄与主轴孔的配合锥面一般采用7:24的锥柄,因为这种锥柄不自锁,换刀方便,与直柄相比有较高的定心精度和刚度。③连接:刀柄通过拉钉固定在主轴上

图6 面铣刀

④刀具种类很多,刀具锥柄与拉钉的结构和尺寸均已标准化和系列化。⑤在我国应用最为广泛的是BT40和BT50系列刀柄和拉钉,各部分的尺寸如图7所示。

图7 BT40和BT50系列刀柄和拉钉各部分尺寸

(2)数控回转工作台1)数控回转工作台:适用于数控铣床和立、卧式加工中心,使机床增加一个或两个回转坐标。2)数控回转工作台的运动控制:可以由独立的控制装置控制,也可以通过相应的接口由主机的数控装置控制。(3)数控分度头1)数控分度头与数控回转工作台在性能上相似,有等分式和万能式两类。2)等分式只能完成指定等分数,常用的有72、144和360等分,即分度值分别为5°、2.5°、1°。3)万能式可实现连续分度。4)利用数控回转工作台和数控分度头可以构成四坐标加工中心或五坐标加工中心。(4)机外对刀仪1)所有刀具在装入机床刀库前都必须使用对刀 仪进行对刀；2)测量刀具的半径和长度,并进行记录；3)将每把刀具的测量数据输入机床的刀具补偿表中,供加工中进行刀具补偿时调用。

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