常见数控机床资料

1、第四章典型数控机床辅导资料（一）（一）目的与要求掌握典型数控机床的特点、分类和工艺使用范围，掌握典型数控机床的基本构成及布局形式，了解典型数控机床的主要技术参数和精度指标。（二）重点与难点重点是数控车床、数控铣床、加工中心的特点、分类、工艺使用范围，基本构成及典型布局形式；难点是数控机床的结构布局原理。（三）教学内容1数控车床的特点、分类2数控车床的组成及布局3数控车床的主要技术参数、操作面板、操作方法及步骤4数控铣床的特点、分类5数控铣床的组成及布局6数控铣床的主要技术参数、操作面板、操作方法及步骤7加工中心的特点、分类8加工中心的组成及布局9加工中心的主要技术参数10并联机床简介11电火花

2、加工的基本原理、特点和适用范围12电火花线切割加工的基本原理和特点13数控电火花加工机床的组成14数控电火花穿孔成型加工机床的机械装置15数控线切割机床的型号与参数16数控线切割机床的主要机械装置17数控线切割机床的工作液系统 （四）教学要求熟练掌握数控车床、数控铣床、加工中心的特点、分类、并了解其主要技术参数。熟练掌握数控车床、数控铣床、加工中心的组成及布局。了解数控车床、数控铣床、加工中心的基本操作过程和基本操作方法。掌握并联机床的概念及特点。掌握电加工的特点及使用范围。掌握数控电火花加工的基本工作原理、特点和使用范围。掌握数控线切割加工机床的基本原理。掌握电火花加工机床的型号、基本组成。

3、了解典型数控电火花穿孔成型加工机床的机械装置的工作原理。掌握数控线切割加工机床的型号、基本组成、主要技术参数。了解典型数控线切割加工机床的机械结构、工作液系统的工作原理。（五）内容提要和学习指导4.1数控车床4.1.1数控车床概述1、数控车床的特点与发展趋势（1）特点：1）高精度。2）高效率。3）高柔性。4）高可靠性。5）工艺能力强。6）模块化设计。（2）发展趋势：1）进一步提高主轴转速、刀架移动速度以及转位、换刀速度；2）工艺和工序将更加复合化和集中化；3）多主轴、多刀架加工；4）全自动化；5）更高加工精度；6）数控车床也向简易型发展。2、数控车床的分类按数控系统的功能不同分为：（1）经济型

4、数控车床特点：它一般是在普通车床的基础上进行改进设计，并采用步进电动机驱动的开环伺服系统。其控制部分采用单板机、单片机或档次比较低的数控系统来实现。此类车床结构简单，价格低廉。但无刀尖圆弧半径自动补偿和恒线速度切削等功能。（2）全功能型数控车床特点：全功能型数控车床就是通常所说的“数控车床”，又称标准型数控车床，即它的控制系统是标准型的，带有高分辨率的CRT显示器以及各种显示、图形仿零点、刀具补偿等功能，而且还有通信或网络接口。全功能型数控车床采用闭环或半闭环控制的伺服系统，可以进行多个坐标轴的控制，具有高刚度、高精度和高效率等特点。（3）车削中心特点：车削中心是以全功能型数控车床为主体，并配

5、置有刀库、换刀装置、分度装置、铣削动力头和机械手等，以实现多工序复合加工的机床。在工件一次装夹后，它可完成回转类零件的车、铣、钻、铰、攻螺纹等多种加工工序。其功能全面，但价格较高。（4）FMC车床。特点：它实际上是一个由数控车床、机器人等构成的柔性加工单元。它能实现工件搬运、装卸的自动化和加工调整准备的自动化。4.1.2数控车床的组成及布局1、数控车床的组成和配置数控车床机械结构由主轴传动机构、进给传动机构、工作台、床身等部分组成，数控车床本体结构特点：（1）采用高性能的主轴部件。具有传递功率大、刚度高、抗振性好及热变形小等优点。（2）进给伺服传动采用高性能传动件，具有传动链短、结构简单、传动

6、精度高等特点，一般采用滚珠丝杠副、直线滚动导轨副等。（3）有较完善的刀具自动交换和管理系统。（4）车床的机械结构还有辅助装置，主要包括刀具自动交换机构、润滑装置、切削液装置、排屑装置、过载与限位保护功能等部分。2数控车床的结构布局特点（1）床身结构形式：水平床身、倾斜床身以及水平床身斜滑板、立式床身。水平床身特点：加工工艺性好，其刀架水平放置，有利于提高刀架的运动精度，但这种结构床身下部空间小，排屑困难。中小型数控车床多采用倾斜床身或水平床身斜滑板结构，优点：1） 机床外形美观，占地面积小：2） 易于排屑和冷却液的排流；3） 便于操作者操作和观察；4） 易于安装上下料机械手，实现全面自动化；5

7、） 可采用封闭截面整体结构，以提高床身的刚度。（2）数控车床多采用自动回转刀架，刀架工位数量有限。（3）数控车削中心一般具有C轴控制。4.1.3 数控车床的操作4.2数控铣床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。（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为：立式、卧式和立卧两用式三种。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

8、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。3）立卧两用式数控铣床。特点：立卧两用式数控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角度的工件表面；若采

9、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类：简易型数控铣床、普通数控铣床、数控仿形铣床、数控工具铣床。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，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。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

10、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数控铣床的组成及布局4221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、定位的装置和附件；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

11、、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。 4222数控铣床的布局1、工件的重量和尺寸与布局的关系可以有四种不同的布局方案：（了解）(1)工件进给运动的升降台铣床(2)铣头垂直进给运动的升降台铣床(3)工件一个方向进给运动的龙门式数控铣床(4)铣头垂直进给运动的龙门式数控铣床2、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。3、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

12、有差异的。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423 数控铣床的操作4.3加工中心4.3.1加工中心概述1、加工中心的特点和用途最突出特点：加工中心设置有刀库并能换刀具。这是它与数控铣床、数控镗床等机床的主要区别。能在一次装夹后实现多表面、多特征、多工位的连续、高效、高精度加工，即工序集中。用途：加工中心承担精密、复杂的多任务加工。加工中心既可以单机使用，也能在计算机辅助控制下多台同时使用，构成柔性生产线，还可以与工业机器人、立体仓库等组合成无人化工厂。2、加工中心的分类1）按主轴在加工时的空间位置进行分类（1）卧式加工中心特点：卧式加工中心的主轴轴线为水平设置。卧式加工中心具有35个运动坐标，常见的是三个直线运动坐标加一个回转运动坐标（回转工作台），它能在工件一次装夹后完成除安装面和顶面以外的其余四个面的加工。分类：固定立柱式和固定工作台式。应用：最适合加工箱体类工件。（2）立式加工中心特点：立式加工中心主轴的轴线为垂直设置。立式加工中心多为固定主柱式，工作台为十字滑台方式，一般具有三个直线运动坐标，也可以在工作台上安装一个水平轴（第四轴）的数控转台，用来加工螺旋线类工件。应用：适合于加工盘类工件，配合各种附件后，可