认识数控机床

认识数控机床认识数控车床01数控车床刀具02认识数控铣床03数控铣床刀具04目录数控车床01数控车床与普通车床一样主要用于轴类、盘类等回转体零件的加工，如完成各种内、外圆柱面、圆锥面、圆柱螺纹、圆锥螺纹、切槽、钻扩、铰孔等工序的加工；还可以完成卧式车床上不能完成的圆孤、各种非圆曲面构成的回转面、非标准螺纹、变螺距螺纹等表面加工。数控车床特别适合于复杂形状的零件或中批量零件加工。按主轴位置分类立式数控车床：立式数控车床简称为数控立车，其主轴垂直于水平面。这类机床主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小的大型复杂零件。数控车床的分类卧式数控车床：其主轴轴线处于水平位置，卧式数控车床又分为数控水平导轨卧式车床和数控倾斜导轨卧式车床。其倾斜导轨结构可以使车床具有更大的刚性，并易于排除切屑。按功能分类简易数控车床：简易数控车床一般由单板机或单片机进行控制，机床主体部分由普通车床略做改进而成。此类车床结构简单，价格低廉，但功能较低、无刀尖圆弧半径自动补偿功能数控车床的分类经济型数控车床：经济型数控车床一般采用开环或半闭环控制系统，它的主电机仍采用普通三相异步电动机。按功能分类全功能型数控车床：全功能型数控车床一般采用半闭环或闭环控制系统，它具有高刚度、高精度和加工高速度等特点，此类车床具备恒线速度切削和刀尖圆弧半径自动补偿功能。数控车床的分类车削中心：削中心以全功能型数控车床为主体，并配置刀库和换刀机械手。此类车床的功能更全面，但价格更高。数控车床的床身和导轨布置形式。数控车床的主轴、尾座等部件相对床身的布局形式与普通车床基本一致，而影响数控车床的使用性能及机床的结构和外观的床身结构和导轨的布局形式则发生了根本变化。数控车床的床身结构和导轨有多种形式，主要有水平床身、倾斜床身、水平床身斜滑板及立床身等数控车床的床身和导轨布置形式水平床身配上水平放置的刀架可提高刀架的运动精度；水平床身配上倾斜放置的滑板，排屑方便，易于实现单机自动化。倾斜床身多采用45°、60°、75°。数控车床的结构主轴部件是主运动的执行部件，它夹持刀具或工件，并带动其旋转。主轴的部件包括主轴、主轴的支承以及安装在主轴上的传动部件和速度反馈装置。主轴部分三爪自定心卡盘：适合安装较短的轴类或盘类工件。为减少数控车床装夹工件的辅助时间，广泛采用液压或气动动力自定心卡盘。

数控车床的结构四爪卡盘：适合安装方型﹑椭圆型或不规则形状的工件，装夹时必须找正，定中心。1–螺母2–丝杠3–滚珠4–滚珠循环装置

为了提高进给系统的灵敏度、定位精度和防止爬行，必须要降低数控机床进给系统的摩擦并减少静、动摩擦系数之差。因此，行程不太长的直线运动机构常用滚珠丝杠副。进给传动部分

滚珠丝杠副的传动效率高达85%-98%，是普通滑动丝杠副的2-3倍。滚珠丝杠副的摩擦角小于1°，因此不自锁。如果滚珠丝杠副驱动升降运动（如主轴箱或升降台的升降），则必须有制动装置。数控车床的结构数控车床配置自动换刀的四刀位回转刀架或多刀位转塔刀架，这类刀架具有运动灵活、重复定位精度高、夹紧力大等特点。刀架部分数控车床的结构四刀位回转刀架多刀位转塔刀架数控车床刀具02车刀分类车刀按刀刃形状一般分为三类，尖形车刀：线形切削刃为特征的车刀一般称为尖形车刀，它的刀尖同时也为其刀位点。圆弧形车刀：构成主切削刃的刀刃形状为圆弧，刀位点在圆弧的圆心上。成型车刀：俗称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。车刀分类车刀按结构分整体式、焊接式、机夹式和可转位式四种类型车刀分类车刀按被加工表面特征可分为：外圆车刀、割槽刀、镗孔刀、螺纹刀等1－割槽刀；2－左偏刀；3－右偏刀；4－弯头外圆车刀；5－外圆车刀；6－成型刀；7－宽刃精车刀；8－螺纹车刀；9－端面车刀；l0－内螺纹刀；1l－内槽刀；12－通孔镗孔刀；13－盲孔镗孔刀车刀的选用车刀的选用。数控车床上车刀的选用与普通车削用的刀具基本相同，要注意在安装、车削过程中不要发生加工干涉现象。此外，车刀的选择还需遵循效率原则和精度原则。轴类零件加工用刀具的选用。传统的普通车床通常使用焊接式硬质合金车刀，仅是提倡使用可转位机夹车刀，但在数控车床上应尽可能多地使用可转位机夹车刀。可转位机夹车刀磨损以后，只需松开螺钉将硬质合金刀片转位，使新的切削刃进入相应的切削位置即可。由于刀片的尺寸精度较高，刀片转位后，一般不需要进行较大的刀具尺寸补偿与调整，仅需少量的位置补偿。加工轴类零件常用的可转位机夹车刀套类零件加工用刀具的选用。套类零件上孔的加工一般有钻孔、扩孔、铰孔和镗孔等加工方法。常用的孔加工刀具有麻花钻、扩孔钻、铰刀、镗孔刀和内孔槽刀等数控铣床03数控铣削加工一般能完成钻孔、扩孔、镗孔、攻螺纹等钻削加工，以及铣平面、铣斜面、铣槽、铣曲面等铣削加工。与普通铣床相比具有自动、灵活、通用等特点，特别适用于多工序复合加工和复杂轮廓的加工，加工精度也大大提高，数控铣和加工中心是高效、高精度的数控机床，可以使工件在一次装夹中完成多道工序的加工，加工中心同时还备有刀具库，具有自动换刀功能。因此数控铣床应用十分广泛。1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出计算机控制机床的设想。1949年，该公司在美国麻省理工学院（MIT）伺服机构研究室的协助下，开始数控机床研究，并于1952年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床，不久即开始正式生产，于1957年正式投入使用。数控铣床可以分为立式、卧式和龙门式三种立式数控铣床：特别适用于加工各种形状复杂的二、三维凹凸模型及复杂的型腔和表面，更适于企业生产车间多品种、小批量零件加工。数控铣床的分类卧式数控铣床：卧式数控铣床则在镗削、齿轮加工方面应用较多龙门式数控铣车床：龙门铣床可加工、改型模具复杂的三维曲面、及大、中型零件、配件等，

1）机床的基础部件，包括床身、底座、立柱、横梁、滑座和工作台等。

2）主传动系统(包括主轴部件)。

3）进给传动系统。

4）辅助功能系统和装置，如液压、气动、润滑、冷却、排屑、防护等。

5）刀架或自动换刀装置（ATC）。

6）自动交换工作台（APC）。数控铣床/加工中心机械的结构（数控铣床和加工中心的主要区别是刀库和换刀装置）数控铣床/加工中心的结构斗笠式刀库：斗笠式刀库的换刀方式比较简单,这类刀库没有机械手臂,所以不需要使用机械手臂来完成换刀。其刀库的换刀方式是刀库向主轴移动来实现换刀。此类具有性价比高、维护方便、结构简单等优点,而缺点就是换刀速度慢。加工中心自动换刀装置类型

数控铣床/加工中心的结构圆盘式刀库：圆盘式刀库的换刀方式比较复杂,主要是由机械手臂来完成换刀动作,由机械手从刀库取出刀具180°旋转装入主轴中完成换刀。此类刀库具有换刀速度快的优点,其缺点就是结构复杂,维修不便,而且故障率高。链式刀库：和圆盘式导轨相比，链式刀库具有刀具容量大的优点，但传统链式刀库的链条式结构:刀具相当于放置在链条上，需要来回运动，没有办法实现全部链条的刚性支承;也就是说，对于链条式刀库来说，链条即是承载系统又是传动系统，这决定了链条式刀库存在着明显的缺陷:机械刚性差、传动间隙大，从而造成刀库定位精度差;为了提高定位精度，需要配套复杂的检控电路，才能实现快速和精确定位。数控铣床刀具04常用铣削刀具根据被加工零件的材料、几何形状、表面质量要求、热处理状态、切削性能及加工余量等选择刀具。被加工零件的几何形状是选择刀具类型的主要依据。铣削平面或台阶面时一般采用通用铣刀。铣较大平面时，为了提高生产效率和提高加工表面粗糙度，一般采用刀片镶嵌式盘形铣刀。铣键槽时，为了保证槽的尺寸精度、一般用两刃键槽铣刀。加工曲面类零件时，为了保证刀具切削刃与加工轮廓在切削点相切，而避免刀刃与工件轮廓发生干涉，一般采用球头铣刀。孔加工时，可采用钻头、镗刀等孔加工类刀具。螺纹加工时，一般采用螺纹铣刀或机用丝锥。常用铣削刀柄数控铣／加工中心的刀柄是必备的辅具，在刀柄上安装不同的刀具，存放在刀库中，以备加工时选用。刀柄要和主轴孔相对应，刀柄是系列化、标准化产品，其锥柄部分和机械手抓拿部分都已有相应的国际和国家标准，与刀柄相连的刀具装夹部分也已标准化、系列化。刀柄与主轴孔的配合锥面一般采用7：24的锥度，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。为了保证刀柄与主轴的配合与连接，刀柄与拉钉的结构和尺寸均已标准化和系列化，在我国应用最为广泛的是BT40和BT50系列刀柄和拉钉刀柄分类按刀柄的结构分类整体式刀柄：整体式刀柄直接夹住刀具，刚性好，但需针对不同的刀具分别配备，其规格、品种繁多，给管理和生产带来不便。模块式刀柄：模块式刀柄比整体式多出中间连接部分，装配不同刀具时更换连接部分即可，克服了整体式刀柄的缺点，但对连接精度、刚性、强度等都有很高的要求。刀柄分类按刀柄连接形式分类一面定位刀柄：刀柄以锥面与主轴孔配合，端面有2毫米间隙，此种连接方式刚性较差。二面定位刀柄：刀柄以锥面及端面与主轴孔配合，在高速、高精加工时二面限位才能确保可靠刀柄分类按刀具夹紧方式分类弹簧夹头刀柄：采用

ER型卡簧，适用于夹持

20mm以下直径的铣刀进行铣削加工。若采用KM型卡簧，则称为强力夹头刀柄，可以提供较大夹紧力侧固式刀柄：采用侧向夹紧，适用于切削力大的加工，但一种尺寸的刀具需对应配备一种刀柄，规格较多。液压夹紧式刀柄：采用液压夹紧，可提供较大夹紧力。热胀式刀柄：装刀时加热孔，靠冷却夹紧，使刀具和刀柄合二为一，在不经常换刀场合使用。刀柄分类按允许转速分类低速刀柄：指用于主轴转速在8000r/min以下的刀柄。高速刀柄：高速刀柄用于主轴转速在8000r/min以上的高速加工，其上有平衡调整环，必须经动平衡。刀柄分类按所夹持的刀具分类圆柱铣刀刀柄：用于夹持圆柱铣刀。面铣刀刀柄：用于与面铣刀盘配套使用锥柄钻刀柄：用于夹持莫氏锥度刀杆的钻头、铰刀等。直柄钻刀柄：用于装夹直径中心钻、直柄麻花钻等。镗刀刀柄：用于各种尺寸孔的镗削加工，丝锥刀柄：用于自动攻丝时装夹丝锥。锁刀座与其他