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數(shù)控銑床是一種加工功能很強(qiáng)的數(shù)控機(jī)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?cè)谘芯亢烷_發(fā)數(shù)控系統(tǒng)及自動(dòng)編程語(yǔ)言的軟件時(shí),也一直把銑削加工作為重點(diǎn)。

數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展

隨著社會(huì)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,機(jī)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(jī)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(jī)床或?qū)Ｓ没�程度高的自�?dòng)化機(jī)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(jī)床——數(shù)控機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生。這種新型機(jī)床具有適應(yīng)性強(qiáng)、加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。它綜合應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、伺服驅(qū)動(dòng)、精密測(cè)量和新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等多方面的技術(shù)成果,是今后數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向。

數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生

世界上第一臺(tái)成功研制的數(shù)控機(jī)床是一臺(tái)三坐標(biāo)的數(shù)控銑床,于1952年由美國(guó)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(guó)在研制加工直升機(jī)葉片輪廓檢查用樣板的加工機(jī)床任務(wù)時(shí),就提出了研制數(shù)控機(jī)床的初始設(shè)想。1949年,在美國(guó)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(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室合作,開始從事數(shù)控機(jī)床的研制工作。經(jīng)過三年時(shí)間的研究,于1952年試制成功世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床試驗(yàn)性樣機(jī)。這是一臺(tái)采用脈沖乘法器原理的真線插補(bǔ)三坐標(biāo)連續(xù)控制銑床。其控制裝置由2000多個(gè)電子管組成,占了一個(gè)普通實(shí)驗(yàn)室那么大。這臺(tái)數(shù)控銑床的誕生,標(biāo)志著機(jī)械制造的數(shù)字控制時(shí)代的開始。

數(shù)控銑床加工

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(duì)位置,再與選定的銑刀轉(zhuǎn)速相配合,使刀具對(duì)工件進(jìn)行切削加工,便可加工出各種不同形狀的工件。

數(shù)控機(jī)床加工是把刀具與工件的運(yùn)動(dòng)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(dòng)若干個(gè)最小位移量,從而實(shí)現(xiàn)刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng),以完成零件的加工。

1、零件加工的適應(yīng)性強(qiáng)、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(jī)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(jìn)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(dá)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(dòng)化程度高,可以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。有利于生產(chǎn)管理自動(dòng)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(shí)只需調(diào)用存儲(chǔ)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(jìn)給速度都是無級(jí)變速的,因此有利于選擇最佳切削用量；

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(tái)銑床為例介紹其組成情況。Ⅺ鋸040A型數(shù)控立式升降臺(tái)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(dòng)。該機(jī)床由6個(gè)主要部分組成．即床身部分,銑頭部分,工作臺(tái)部分,橫進(jìn)給部分,升降臺(tái)部分,冷卻、潤(rùn)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(gè)調(diào)節(jié)螺栓,便于機(jī)床進(jìn)行水平調(diào)整,切削液儲(chǔ)液襤設(shè)在機(jī)床座內(nèi)部。

系統(tǒng)分類

①冷卻系統(tǒng)。機(jī)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(jī)床底座的內(nèi)腔里,冷卻泵將切削液從底座內(nèi)儲(chǔ)液池打至出水管,然后經(jīng)噴嘴噴出,對(duì)切削區(qū)進(jìn)行冷卻。

②潤(rùn)滑系統(tǒng)及方式。潤(rùn)滑系統(tǒng)是由手動(dòng)潤(rùn)捐油泵、分油器、節(jié)流閥、油管等組成。機(jī)床采用周期潤(rùn)滑方式,用手動(dòng)潤(rùn)滑油泵,通過分油器對(duì)主軸套筒、縱橫向?qū)к壖叭�向滾珠絲桿進(jìn)行潤(rùn)滑,以提高機(jī)床的使用壽命。

從數(shù)字控制技術(shù)特點(diǎn)看,由于數(shù)控機(jī)床采用了伺服電機(jī),應(yīng)用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)床執(zhí)行部件工作順序和運(yùn)動(dòng)位移的直接控制,傳統(tǒng)機(jī)床的變速箱結(jié)構(gòu)被取消或部分取消了,因而機(jī)械結(jié)構(gòu)也大大簡(jiǎn)化了。數(shù)字控制還要求機(jī)械系統(tǒng)有較高的傳動(dòng)剛度和無傳動(dòng)間隙,以確保控制指令的執(zhí)行和控制品質(zhì)的實(shí)現(xiàn)。同時(shí),由于計(jì)算機(jī)水平和控制能力的不斷提高,同一臺(tái)機(jī)床上允許更多功能部件同時(shí)執(zhí)行所需要的各種輔助功能已成為可能,因而數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)機(jī)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)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(jī)床基礎(chǔ)上發(fā)展起來的數(shù)控機(jī)床精度更高,驅(qū)動(dòng)功率更太,機(jī)械機(jī)構(gòu)動(dòng)靜、熱態(tài)剛度更好,工作更可靠,能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)同連續(xù)運(yùn)行和盡可能少的停機(jī)時(shí)間。

銑頭部分

銑頭部分由有級(jí)（或無級(jí)）變速箱和銑頭兩個(gè)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(jī)械無級(jí)變速,其調(diào)節(jié)范圍寬,傳動(dòng)平穩(wěn),操作方便。剎車機(jī)構(gòu)能使主軸迅速制動(dòng),可節(jié)省輔助時(shí)間,剎車時(shí)通過制動(dòng)手柄撐開止動(dòng)環(huán)使主軸立即制動(dòng)。啟動(dòng)主電動(dòng)機(jī)時(shí),應(yīng)注意松開主軸制動(dòng)手柄。銑頭部件還裝有伺服電機(jī)、內(nèi)齒帶輪、滾珠絲杠副及主軸套簡(jiǎn),它們形成垂直方向（z方向）進(jìn)給傳動(dòng)鏈,使主軸作垂向直線運(yùn)動(dòng)。

工作臺(tái)與床鞍支承在升降臺(tái)較寬的水平導(dǎo)軌上,工作臺(tái)的縱向進(jìn)給是由安裝在工作臺(tái)右端的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的。通過內(nèi)齒帶輪帶動(dòng)精密滾珠絲杠剮,從而使工作臺(tái)獲得縱向進(jìn)給。工作臺(tái)左端裝有手輪和刻度盤,以便進(jìn)行手動(dòng)操作。床鞍的縱橫向?qū)к壝婢�采用了TuRcllE B貼塑面,從而提高了導(dǎo)軌的耐磨性、運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和精度的保持性,消除了低速爬行現(xiàn)象。

基礎(chǔ)件

數(shù)控銑床的基礎(chǔ)件通常是指床身、立柱、橫梁、工作臺(tái)、底座等結(jié)構(gòu)件,其尺寸較大（俗稱大件）,井構(gòu)成了機(jī)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(yùn)動(dòng)。由于基礎(chǔ)件起著支撐和導(dǎo)向的作用,因而對(duì)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(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的功率控制設(shè)備。在數(shù)控機(jī)床中,變頻器主要用于控制主軸的動(dòng)作。

主軸箱

包括主軸箱體和主軸傳動(dòng)系統(tǒng),用于裝夾刀具并帶動(dòng)工具旋轉(zhuǎn),主軸轉(zhuǎn)速范圍和輸出扭矩對(duì)加工有直接的影響。

進(jìn)給伺服

由進(jìn)給電機(jī)和進(jìn)給執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成,按照程序設(shè)定的進(jìn)給速度實(shí)現(xiàn)刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),包括直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

控制系統(tǒng)

數(shù)控銑床運(yùn)動(dòng)控制的中心,執(zhí)行數(shù)控加工程序控制機(jī)床進(jìn)行加工。

輔助裝置

如液壓、氣動(dòng)、潤(rùn)滑、冷卻系統(tǒng)、排屑、自動(dòng)報(bào)警和防護(hù)等裝置。

刀具

數(shù)控銑床上所采用的刀具要根據(jù)被加工零件的材料、幾何形狀、表面質(zhì)量要求、熱處理狀態(tài)、切削性能及加工余量等,選擇剛性好、耐用度高的刀具。

一、銑刀類型選擇：根據(jù)被加工零件的幾何形狀,選擇刀具的類型有：

1、加工曲面類零件時(shí),為了保證刀具切削刃與加工輪廓在切削點(diǎn)相切,而避免刀刃與工件輪廓發(fā)生干涉,一般采用球頭刀,粗加工用兩刃銑刀,半精加工和精加工用四刃銑刀。

2、銑大的平面時(shí)：為了提高生產(chǎn)效率和提高加工表面粗糙度,一般采用刀片鑲嵌式盤形銑刀。

3、銑小平面或臺(tái)階面時(shí)一般采用通用銑刀。

4、銑鍵槽時(shí),為了保證槽的尺寸精度、一般用兩刃鍵槽銑刀。

5、孔加工時(shí),可采用鉆頭、鏜刀等孔加工類刀具。

二、銑刀結(jié)構(gòu)選擇：銑刀一般由刀片、定位元件、夾緊元件和刀體組成。由于刀片在刀體上有多種定位與夾緊方式,刀片定位元件的結(jié)構(gòu)又有不同類型,因此銑刀的結(jié)構(gòu)形式有多種,分類方法也較多。選用時(shí),主要可根據(jù)刀片排列方式。刀片排列方式可分為平裝結(jié)構(gòu)和立裝結(jié)構(gòu)兩大類。

1、平裝結(jié)構(gòu)（刀片徑向排列）

平裝結(jié)構(gòu)銑刀的刀體結(jié)構(gòu)工藝性好,容易加工,并可采用無孔刀片（刀片價(jià)格較低,可重磨）。由于需要夾緊元件,刀片的一部分被覆蓋,容屑空間較小,且在切削力方向上的硬質(zhì)合金截面較小,故平裝結(jié)構(gòu)的銑刀一般用于輕型和中量型的銑削加工。

2、立裝結(jié)構(gòu)（刀片切向排列）

立裝結(jié)構(gòu)銑刀的刀片只用一個(gè)螺釘固定在刀槽上,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,轉(zhuǎn)位方便。雖然刀具零件較少,但刀體的加工難度較大,一般需用五坐標(biāo)加工中心進(jìn)行加工。由于刀片采用切削力夾緊,夾緊力隨切削力的增大而增大,因此可省去夾緊元件,增大了容屑空間。由于刀片切向安裝,在切削力方向的硬質(zhì)合金截面較大,因而可進(jìn)行大切深、大走刀量切削,這種銑刀適用于重型和中量型的銑削加工。

銑刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角等。為滿足不同的加工需要,有多種角度組合型式。各種角度中最主要的是主偏角和前角（制造廠的產(chǎn)品樣本中對(duì)刀具的主偏角和前角一般都有明確說明）。

①主偏角Kr

主偏角為切削刃與切削平面的夾角,。銑刀的主偏角有90°、88°、75°、70°、60°、45°等幾種。

主偏角對(duì)徑向切削力和切削深度影響很大。徑向切削力的大小直接影響切削功率和刀具的抗振性能。銑刀的主偏角越小,其徑向切削力越小,抗振性也越好,但切削深度也隨之減小。

90°主偏角：在銑削帶凸肩的平面時(shí)選用,一般不用于純平面加工。該類刀具通用性好(即可加工臺(tái)階面,又可加工平面),在單件、小批量加工中選用。由于該類刀具的徑向切削力等于切削力,進(jìn)給抗力大,易振動(dòng),因而要求機(jī)床具有較大功率和足夠的剛性。在加工帶凸肩的平面時(shí),也可選用88°主偏角的銑刀,較之90°主偏角銑刀,其切削性能有一定改善。

60°～75°主偏角：適用于平面銑削的粗加工。由于徑向切削力明顯減小(特別是60°時(shí)),其抗振性有較大改善,切削平穩(wěn)、輕快,在平面加工中應(yīng)優(yōu)先選用。75°主偏角銑刀為通用型刀具,適用范圍較廣；60°主偏角銑刀主要用于鏜銑床、加工中心上的粗銑和半精銑加工。

45°主偏角：此類銑刀的徑向切削力大幅度減小,約等于軸向切削力,切削載荷分布在較長(zhǎng)的切削刃上,具有很好的抗振性,適用于鏜銑床主軸懸伸較長(zhǎng)的加工場(chǎng)合。用該類刀具加工平面時(shí),刀片破損率低,耐用度高；在加工鑄鐵件時(shí),工件邊緣不易產(chǎn)生崩刃。

②前角γ

銑刀的前角可分解為徑向前角γf和軸向前角γp,徑向前角γf主要影響切削功率；軸向前角γp則影響切屑的形成和軸向力的方向,當(dāng)γp為正值時(shí)切屑即飛離加工面。

常用的前角組合形式如下：

雙負(fù)前角,雙負(fù)前角的銑刀通常均采用方形（或長(zhǎng)方形）無后角的刀片,刀具切削刃多（一般為8個(gè)）,且強(qiáng)度高、抗沖擊性好,適用于鑄鋼、鑄鐵的粗加工。由于切屑收縮比大,需要較大的切削力,因此要求機(jī)床具有較大功率和較高剛性。由于軸向前角為負(fù)值,切屑不能自動(dòng)流出,當(dāng)切削韌性材料時(shí)易出現(xiàn)積屑瘤和刀具振動(dòng)。

凡能采用雙負(fù)前角刀具加工時(shí)建議優(yōu)先選用雙負(fù)前角銑刀,以便充分利用和節(jié)省刀片。當(dāng)采用雙正前角銑刀產(chǎn)生崩刃（即沖擊載荷大）時(shí),在機(jī)床允許的條件下亦應(yīng)優(yōu)先選用雙負(fù)前角銑刀。

雙正前角：雙正前角銑刀采用帶有后角的刀片,這種銑刀楔角小,具有鋒利的切削刃。由于切屑收縮比小,所耗切削功率較小,切屑成螺旋狀排出,不易形成積屑瘤。這種銑刀最宜用于軟材料和不銹鋼、耐熱鋼等材料的切削加工。對(duì)于剛性差（如主軸懸伸較長(zhǎng)的鏜銑床）、功率小的機(jī)床和加工焊接結(jié)構(gòu)件時(shí),也應(yīng)優(yōu)先選用雙正前角銑刀。

正負(fù)前角（軸向正前角、徑向負(fù)前角）：這種銑刀綜合了雙正前角和雙負(fù)前角銑刀的優(yōu)點(diǎn),軸向正前角有利于切屑的形成和排出；徑向負(fù)前角可提高刀刃強(qiáng)度,改善抗沖擊性能。此種銑刀切削平穩(wěn),排屑順利,金屬切除率高,適用于大余量銑削加工。瓦爾特公司的切向布齒重切削銑刀F2265就是采用軸向正前角、徑向負(fù)前角結(jié)構(gòu)的銑刀。

銑刀齒數(shù)多,可提高生產(chǎn)效率,但受容屑空間、刀齒強(qiáng)度、機(jī)床功率及剛性等的限制,不同直徑的銑刀的齒數(shù)均有相應(yīng)規(guī)定。為滿足不同用戶的需要,同一直徑的銑刀一般有粗齒、中齒、密齒三種類型。

粗齒銑刀：適用于普通機(jī)床的大余量粗加工和軟材料或切削寬度較大的銑削加工；當(dāng)機(jī)床功率較小時(shí),為使切削穩(wěn)定,也常選用粗齒銑刀。

中齒銑刀：系通用系列,使用范圍廣泛,具有較高的金屬切除率和切削穩(wěn)定性。

密齒銑刀：主要用于鑄鐵、鋁合金和有色金屬的大進(jìn)給速度切削加工。在專業(yè)化生產(chǎn)（如流水線加工）中,為充分利用設(shè)備功率和滿足生產(chǎn)節(jié)奏要求,也常選用密齒銑刀（此時(shí)多為專用非標(biāo)銑刀）。

銑刀直徑選擇

銑刀直徑的選用視產(chǎn)品及生產(chǎn)批量的不同差異較大,刀具直徑的選用主要取決于設(shè)備的規(guī)格和工件的加工尺寸。

1、平面銑刀

選擇平面銑刀直徑時(shí)主要需考慮刀具所需功率應(yīng)在機(jī)床功率范圍之內(nèi),也可將機(jī)床主軸直徑作為選取的依據(jù)。平面銑刀直徑可按

（d位主軸直徑）選取。在批量生產(chǎn)時(shí),也可按工件切削寬度的1.6倍選擇刀具直徑。

2、立銑刀

立銑刀直徑的選擇主要應(yīng)考慮工件加工尺寸的要求,并保證刀具所需功率在機(jī)床額定功率范圍以內(nèi)。如系小直徑立銑刀,則應(yīng)主要考慮機(jī)床的最高轉(zhuǎn)數(shù)能否達(dá)到刀具的最低切削速度（60m/min）。

3、槽銑刀

槽銑刀的直徑和寬度應(yīng)根據(jù)加工工件尺寸選擇,并保證其切削功率在機(jī)床允許的功率范圍之內(nèi)。

刀片牌號(hào)選擇

合理選擇刀片硬質(zhì)合金牌號(hào)的主要依據(jù)是被加工材料的性能和硬質(zhì)合金的性能。一般選用銑刀時(shí),可按刀具制造廠提供加工的材料及加工條件,來配備相應(yīng)牌號(hào)的硬質(zhì)合金刀片。

由于各廠生產(chǎn)的同類用途硬質(zhì)合金的成份及性能各不相同,硬質(zhì)合金牌號(hào)的表示方法也不同,為方便用戶,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定,切削加工用硬質(zhì)合金按其排屑類型和被加工材料分為三大類：P類、M類和K類。根據(jù)被加工材料及適用的加工條件,每大類中又分為若干組,用兩位阿拉伯?dāng)?shù)字表示,每類中數(shù)字越大,其耐磨性越低、韌性越高。

P類合金(包括金屬陶瓷)用于加工產(chǎn)生長(zhǎng)切屑的金屬材料,如鋼、鑄鋼、可鍛鑄鐵、不銹鋼、耐熱鋼等。

M類合金用于加工產(chǎn)生長(zhǎng)切屑和短切屑的黑色金屬或有色金屬,如鋼、鑄鋼、奧氏體不銹鋼、耐熱鋼、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。

K類合金用于加工產(chǎn)生短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬材料,如鑄鐵、鋁合金、銅合金、塑料、硬膠木等。

最大切削深度

不同系列的可轉(zhuǎn)位面銑刀有不同的最大切削深度。最大切削深度越大的刀具所用刀片的尺寸越大,價(jià)格也越高,因此從節(jié)約費(fèi)用、降低成本的角度考慮,選擇刀具時(shí)一般應(yīng)按加工的最大余量和刀具的最大切削深度選擇合適的規(guī)格。當(dāng)然,還需要考慮機(jī)床的額定功率和剛性應(yīng)能滿足刀具使用最大切削深度時(shí)的需要。

對(duì)于加工部位是框形平面或不等高的各級(jí)臺(tái)階,那么選用點(diǎn)位——-直線系統(tǒng)的數(shù)控銑床即可。如果加工部位是曲面輪廓,應(yīng)根據(jù)曲面的幾何形狀決定選擇兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)和三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的系統(tǒng)。也可根據(jù)零件加工要求,在一般的數(shù)控銑床的基礎(chǔ)上,增加數(shù)控分度頭或數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái),這時(shí)機(jī)床的系統(tǒng)為四坐標(biāo)的數(shù)控系統(tǒng),可以加工螺旋槽、葉片零件等。

尺寸

規(guī)格較小的升降臺(tái)式數(shù)控銑床,其工作臺(tái)寬度多在400mm以下,它最適宜中小零件的加工和復(fù)雜形面的輪廓銑削任務(wù)。規(guī)格較大的如龍門式銑床,工作臺(tái)在500—600mm以上,用來解決大尺寸復(fù)雜零件的加工需要。

精度

我國(guó)已制定了數(shù)控銑床的精度標(biāo)準(zhǔn),其中數(shù)控立式銑床升降臺(tái)銑床已有專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的定位精度為0.04/300mm,重復(fù)定位精度為0.025mm,銑圓精0.035mm。實(shí)際上,機(jī)床出廠精度均有相當(dāng)?shù)膬?chǔ)備量,比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的允差值大約壓縮20%左右。因此,從精度選擇來看,一般的數(shù)控銑床即可滿足大多數(shù)零件的加工需要。對(duì)于精度要求比較高的零件,則應(yīng)考慮選用精密型的數(shù)控銑床。

批量

對(duì)于大批量的,用戶可采用專用銑床。如果是中小批量而又是經(jīng)常周期性重復(fù)投產(chǎn)的話,那么采用數(shù)控銑床是非常合適的,因?yàn)榈谝慌�量中�?zhǔn)備好多工夾具、程序等可以存儲(chǔ)起來重復(fù)使用。從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮,自動(dòng)化程度高的銑床代替普通銑床,減輕勞動(dòng)者的勞動(dòng)量提高生產(chǎn)率的趨勢(shì)是不可避免的。

編輯本段編程知識(shí)

由于數(shù)控銑床配置的數(shù)控系統(tǒng)不同,使用的指令在定義和功能上有一定的差異,但其基本功能和編程方法還是相同的。

數(shù)控銑床的主要功能

1、點(diǎn)位控制功能：數(shù)控銑床的點(diǎn)位控制主要用于工件的孔加工,如中心鉆定位、鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔和鏜孔等各種孔加工操作。

2、連續(xù)控制功能：通過數(shù)控銑床的直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)或復(fù)雜的曲線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng),銑削加工工件的平面和曲面。

3、刀具半徑補(bǔ)償功能：如果直接按工件輪廓線編程,在加工工件內(nèi)輪廓時(shí),實(shí)際輪廓線將大了一個(gè)刀具半徑值；在加工工件外輪廓時(shí),實(shí)際輪廓線又小了一個(gè)刀具半徑值。使用刀具半徑補(bǔ)償?shù)姆椒?數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算刀具中心軌跡,使刀具中心偏離工件輪廓一個(gè)刀具半徑值,從而加工出符合圖紙要求的輪廓。利用刀具半徑補(bǔ)償?shù)墓δ?改變刀具半徑補(bǔ)償量,還可以補(bǔ)償?shù)毒吣�損量和加工誤差,實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的粗加工和精加工。

4、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能：改變刀具長(zhǎng)度的補(bǔ)償量,可以補(bǔ)償?shù)毒邠Q刀后的長(zhǎng)度偏差值,還可以改變切削加工的平面位置,控制刀具的軸向定位精度。

5、固定循環(huán)加工功能：應(yīng)用固定循環(huán)加工指令,可以簡(jiǎn)化加工程序,減少編程的工作量。

6、子程序功能：如果加工工件形狀相同或相似部分,把其編寫成子程序,由主程序調(diào)用,這樣簡(jiǎn)化程序結(jié)構(gòu)。引用子程序的功能使加工程序模塊化,按加工過程的工序分成若干個(gè)模塊,分別編寫成子程序,由主程序調(diào)用,完成對(duì)工件的加工。這種模塊式的程序便于加工調(diào)試,優(yōu)化加工工藝。

數(shù)控銑床加工范圍

1、平面加工：數(shù)控機(jī)床銑削平面可以分為對(duì)工件的水平面（XY）加工,對(duì)工件的正平面（XZ）加工和對(duì)工件的側(cè)平面（YZ）加工。只要使用兩軸半控制的數(shù)控銑床就能完成這樣平面的銑削加工。

2、曲面加工：如果銑削復(fù)雜的曲面則需要使用三軸甚至更多軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床。

數(shù)控銑床的裝備

1、夾具：數(shù)控銑床的通用夾具主要有平口鉗、磁性吸盤和壓板裝置。對(duì)于加工中、大批量或形狀復(fù)雜的工件則要設(shè)計(jì)組合夾具,如果使用氣動(dòng)和液壓夾具,通過程序控制夾具,實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的自動(dòng)裝缷,則能進(jìn)一步提高工作效率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

2、刀具：常用的銑削刀具有立銑刀、端面銑刀、成形銑刀和孔加工刀具。

1、進(jìn)入車間實(shí)習(xí)時(shí),要穿好工作服,大袖口要扎緊,襯衫要系入褲內(nèi)。女同學(xué)要戴安全帽,并將發(fā)辮納入帽內(nèi)。不得穿涼鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴圍巾進(jìn)入車間。注意：不允許戴手套操作機(jī)床；

2、注意不要移動(dòng)或損壞安裝在機(jī)床上的警告標(biāo)牌；

3、注意不要在機(jī)床周圍放置障礙物,工作空間應(yīng)足夠大；

4、某一項(xiàng)工作如需要倆人或多人共同完成時(shí),應(yīng)注意相互間的協(xié)調(diào)一致；

5、不允許采用壓縮空氣清洗機(jī)床、電氣柜及NC單元；

6、應(yīng)在指定的機(jī)床和計(jì)算機(jī)上進(jìn)行實(shí)習(xí)。未經(jīng)允許,其它機(jī)床設(shè)備、工具或電器開關(guān)等均不得亂動(dòng)。

準(zhǔn)備事項(xiàng)

1、操作前必須熟悉數(shù)控銑床的一般性能、結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)原理及控制程序,掌握各操作按鈕、指示燈的功能及操作程序。在弄懂整個(gè)操作過程前,不要進(jìn)行機(jī)床的操作和調(diào)節(jié)。

2、開動(dòng)機(jī)床前,要檢查機(jī)床電氣控制系統(tǒng)是否正常,潤(rùn)滑系統(tǒng)是否暢通、油質(zhì)是否良好,并按規(guī)定要求加足潤(rùn)滑油,各操作手柄是否正確,工件、夾具及刀具是 否已夾持牢固,檢查冷卻液是否充足,然后開慢車空轉(zhuǎn)3～5分鐘,檢查各傳動(dòng)部件是否正常,確認(rèn)無故障后,才可正常使用。

3、程序調(diào)試完成后,必須經(jīng)指導(dǎo)老師同意方可按步驟操作,不允許跳步驟執(zhí)行。未經(jīng)指導(dǎo)老師許可,擅自操作或違章操作,成績(jī)作零分處理,造成事故者,按相關(guān)規(guī)定處分并賠償相應(yīng)損失。

4、加工零件前,必須嚴(yán)格檢查機(jī)床原點(diǎn)、刀具數(shù)據(jù)是否正常并進(jìn)行無切削軌跡仿真運(yùn)行。

過程注意事項(xiàng)

1、加工零件時(shí),必須關(guān)上防護(hù)門,不準(zhǔn)把頭、手抻入防護(hù)門內(nèi),加工過程中不允許打開防護(hù)門；

2、加工過程中,操作者不得擅自離開機(jī)床,應(yīng)保持思想高度集中,觀察機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)。若發(fā)生不正常現(xiàn)象或事故時(shí),應(yīng)立即終止程序運(yùn)行,切斷電源并及時(shí)報(bào)告指導(dǎo)老師,不得進(jìn)行其它操作；

3、嚴(yán)禁用力拍打控制面板、觸摸顯示屏。嚴(yán)禁敲擊工作臺(tái)、分度頭、夾具和導(dǎo)軌；

4、嚴(yán)禁私自打開數(shù)控系統(tǒng)控制柜進(jìn)行觀看和觸摸；

5、操作人員不得隨意更改機(jī)床內(nèi)部參數(shù)。實(shí)習(xí)學(xué)生不得調(diào)用、修改其它非自己所編的程序；

6、機(jī)床控制微機(jī)上,除進(jìn)行程序操作和傳輸及程序拷貝外,不允許作其它操作；

7、數(shù)控銑床屬于大精設(shè)備,除工作臺(tái)上安放工裝和工件外,機(jī)床上嚴(yán)禁堆放任何工、夾、刃、量具、工件和其它雜物；

8、禁止用手接觸刀尖和鐵屑,鐵屑必須要用鐵鉤子或毛刷來清理；

9、禁止用手或其它任何方式接觸正在旋轉(zhuǎn)的主軸、工件或其它運(yùn)動(dòng)部位；

10、禁止加工過程中測(cè)量工件、手動(dòng)變速,更不能用棉絲擦拭工件、也不能清掃機(jī)床；

11、禁止進(jìn)行嘗試性操作；

12、使用手輪或快速移動(dòng)方式移動(dòng)各軸位置時(shí),一定要看清機(jī)床X、Y、Z軸各方向“ 、-”號(hào)標(biāo)牌后再移動(dòng)。移動(dòng)時(shí)先慢轉(zhuǎn)手輪觀察機(jī)床移動(dòng)方向無誤后方可加快移動(dòng)速度；

13、在程序運(yùn)行中須暫停測(cè)量工件尺寸時(shí),要待機(jī)床完全停止、主軸停轉(zhuǎn)后方可進(jìn)行測(cè)量,以免發(fā)生人身事故；

14、機(jī)床若數(shù)天不使用,則每隔一天應(yīng)對(duì)NC及CRT部分通電2-3小時(shí)；

15、關(guān)機(jī)時(shí),要等主軸停轉(zhuǎn)3分鐘后方可關(guān)機(jī)。

市場(chǎng)的低迷也給加工中心企業(yè)帶來了轉(zhuǎn)型的機(jī)遇,企業(yè)應(yīng)將主要精力由銷售產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到提高產(chǎn)品的質(zhì)量上來,重新設(shè)定產(chǎn)品線,制定發(fā)展戰(zhàn)略,淘汰掉落后的產(chǎn)品,多研發(fā)盈利能力強(qiáng)的加工中心,為市場(chǎng)回暖做好準(zhǔn)備。

受益于國(guó)家振興裝備制造業(yè)的大環(huán)境和強(qiáng)勁的市場(chǎng)需求拉動(dòng),國(guó)內(nèi)銑床工具行業(yè)出現(xiàn)了技術(shù)長(zhǎng)足發(fā)展、投資熱情高漲的局面�！笆�二五”規(guī)劃已將振興裝備制造業(yè)作為推進(jìn)工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)的主要內(nèi)容,數(shù)控銑床則成為振興裝備制造業(yè)的重點(diǎn)之一。未來,我國(guó)將重點(diǎn)發(fā)展高速、精密、復(fù)合數(shù)控金切銑床;重型數(shù)控金切銑床;數(shù)控特種加工銑床;大型數(shù)控成形沖壓設(shè)備及數(shù)控銑床的相關(guān)部件等。

2011年,中國(guó)生產(chǎn)銑床109.84萬臺(tái),實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值6606.5億元,同比增長(zhǎng)32.1%,其中數(shù)控銑床27.21萬臺(tái),增速達(dá)15.26%,數(shù)控銑床已成為銑床消費(fèi)的主流。尤其是高檔數(shù)控銑床屬于高端裝備制造業(yè),具有高技術(shù)含量、高技術(shù)附加值的特征,是發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重要著力點(diǎn),未來高檔數(shù)控銑床市場(chǎng)巨大。