1、第四章 典型数控机床,第二节 数控铣床,一 复习提问,数控车床与普通车床相比有哪些特点？,1,数控车床的发展趋势如何？,2,按数控系统的功能不同数车可分为哪几类？,3,数控车床的常见布局有哪几种？,4,二 新授,4.2.1数控铣床概述1、数控铣床的功能特点各类数控系统不同，其功能也不相同，除具有各自的特点以外，常具有以下功能：（1）点位控制功能。（2）连续轮廓控制功能4。（3）刀具半径自动补偿功能。（4）刀具长度自动补偿功能。（5）镜像加工功能。（6）固定循环功能。（7）特殊功能。,2、数控铣床的分类,（1）按机床主轴的布置形式及机床的布局特点分,两种分类方式,（2）按控数系统的功能分.,（1
2、）按机床主轴的布置形式及机床的布局特点分,立式、卧式和立卧两用式三种铣床的特点及用途,1）立式数控铣床特点：主轴轴线垂直于水平面。是数控铣床中最常见的一种布局形式，应用范围最广泛，其中以三轴联动铣床居多。应用：主要用于水平面内的型面加工，增加数控分度头后，可在圆柱表面上加工曲线沟槽。2）卧式数控铣床特点：主轴线平行于水平面。应用：主要用于垂直平面内的各种上型面加工，配置万能数控转盘后，还可以对工件侧面上的连续回转轮廓进行加工，并能在一次安装后加工箱体零件的四个表面。通常采用增加数控转盘来实现四轴或五轴加工。,立式、卧式和立卧两用式三种铣床的特点及用途,3）立卧两用式数控铣床特点：立卧两用式数控
3、铣床的主轴轴线方向可以变换，既可以进行立式加工，又可以进行卧式加工，使用范围更大，功能更强。应用：若采用数控万能主轴（主轴头可以任意转换方向），就可以加工出与水平面成各种上角度的工件表面；若采用数控回转工作台，还能对工件实现除定位面外的五面加工。,（2）按控数系统的功能分,1）简易型数控铣床,2）普通数控铣床,3）数控仿形铣床,4）数控工具铣床,简易型、普通型、数控仿型及数控工具铣床的特点及用途,1）简易型数控铣床 特点：简易型数控铣床是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。这种数控铣床成本较低，自动化程度和功能都较差，一般只有X、Y两坐标联动功能
4、，加工精度也不高。应用：可以加工平面曲线类和平面型腔类零件。2）普通数控铣床 特点：普通数控铣床可以三坐标联动。应用：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。,简易型、普通型、数控仿型及数控工具铣床的特点及用途,3）数控仿形铣床应用：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。4）数控工具铣床特点：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了改造，并增加了数控系统，从而使工具铣床的功能大大增强。应用：这种铣床适用于各种工装、刀具对各类复杂的平面、曲面零件的加工。,4.2.2数控铣床
5、的组成及布局,1、数控铣床的组成数控铣床的机械结构，除铣床基础部件外，由下列各部分组成： 主传动系统；进给系统；实现工件回转、定位装置和附件；实现某些部件动作和辅助功能的系统和装置，如液压、气动、润滑、冷却等系统和排屑、防护等装置；刀架或自动换刀装置(ATC)；自动托盘交换装置(APC)；特殊功能装置，如刀具破损监控、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。 铣床基础部件称为机床大件，通常是指床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台等。,2、数控铣床的布局,Phase 1,Phase 2,Phase 3,工件的重量和尺寸与布局的关系,运动的分配与部件的布局,铣床的布局与结
6、构性能,工件的重量和尺寸与布局的关系,由于加工中需要的运动仅仅是相对运动，因此，对部件的运动分配可以有多种方案。图4.14所示为数控铣床总体布局示意图，可见同是用于铣削加工的铣床，根据工件的重量和尺寸的不同，可以有四种不同的布局方案。,图4.14数控铣床总体布局示意图,工件的重量和尺寸与布局的关系,(a) 工件进给运动的升降台铣床 由工件完成三个方向的进给运动，分别由工作台、滑鞍和升降台来实现。当加工工件较重或者尺寸较高时，则不宜由升降台带着工件进行垂直方向的进给运动，而是改由铣头带着刀具来完成垂直进给运动。(b) 铣头垂直进给运动的升降台铣床 这种布局方案，铣床的尺寸参数即加工尺寸范围可以取
7、得大一些。(c) 工件一个方向进给运动的龙门式数控铣床 这样的布局不仅适用于重量大的工件加工，而且由于增多了铣头，使铣床的生产效率得到了很大的提高。当加工更大、更重的工件时，由工件进行进给运动在结构上是难于实现的。(d) 铣头垂直进给运动的龙门式数控铣床 这种布局形式可以减小铣床的结构尺寸和重量。,运动的分配与部件的布局,一般需要对工件的顶面进加工，则铣床主轴应布局成立式的。一般需要对工件的多个侧面进行加工，则主轴应布局成卧式的。,图4.15数控铣床运动与结构的关系 (a)立式；(b)立、卧两用式 (c)卧式,铣床的布局与结构性能,数控铣床的布局应能兼顾铣床有良好的精度、刚度、抗振性和热稳定性
8、等结构性能。运动要求与加工功能相同的数控机床，结构的总体布局不同，结构性能是有差异的。,图4.16 数控铣床布局与结构性能的关系,铣床的布局与结构性能,(a)立柱和X向横床身对称的T形床身布局 （b）立柱偏在Z向滑板中心一侧的T形床身布局 （c）立柱偏在Z向滑板中心一侧的十字形工作台布局 (d)立柱和X向横床身对称的十字形工作台布局 T形床身布局的优点：刚性好 框式立柱布局的优点：热变形对加工精度的影响小 综上所述，在加工功能与运动要求相同的条件下，数控铣床的总体布局方案是多种多样的，以铣床的刚度、抗振性和热稳定性等结构性能作为评价指标，可以判别出布局方案的优劣。,423 数控铣床的操作,（一）机床主要技术参数1.工作台2.主轴3.进给速度4.精度 （二）机床的结构本机床分为六个主要部分，即床身部分、铣头部分、工作台部分、横进给部件、升降台部分、冷却、润滑部分。（三）操作设备1. CRT/MDI操作面板 2.机床操作面板,三、课堂小结,本节课的重点掌握数控铣床的功能特点和分类,四、课后作业,P125 练习题1、练习题3、练习题4,Thank You !,本节课到此结束,
