認(rèn)識數(shù)控機(jī)床

認(rèn)識數(shù)控機(jī)床認(rèn)識數(shù)控車床01數(shù)控車床刀具02認(rèn)識數(shù)控銑床03數(shù)控銑床刀具04目錄數(shù)控車床01數(shù)控車床與普通車床一樣主要用于軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件的加工，如完成各種內(nèi)、外圓柱面、圓錐面、圓柱螺紋、圓錐螺紋、切槽、鉆擴(kuò)、鉸孔等工序的加工；還可以完成臥式車床上不能完成的圓孤、各種非圓曲面構(gòu)成的回轉(zhuǎn)面、非標(biāo)準(zhǔn)螺紋、變螺距螺紋等表面加工。數(shù)控車床特別適合于復(fù)雜形狀的零件或中批量零件加工。按主軸位置分類立式數(shù)控車床：立式數(shù)控車床簡稱為數(shù)控立車，其主軸垂直于水平面。這類機(jī)床主要用于加工徑向尺寸大、軸向尺寸相對較小的大型復(fù)雜零件。數(shù)控車床的分類臥式數(shù)控車床：其主軸軸線處于水平位置，臥式數(shù)控車床又分為數(shù)控水平導(dǎo)軌臥式車床和數(shù)控傾斜導(dǎo)軌臥式車床。其傾斜導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)可以使車床具有更大的剛性，并易于排除切屑。按功能分類簡易數(shù)控車床：簡易數(shù)控車床一般由單板機(jī)或單片機(jī)進(jìn)行控制，機(jī)床主體部分由普通車床略做改進(jìn)而成。此類車床結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，但功能較低、無刀尖圓弧半徑自動補(bǔ)償功能數(shù)控車床的分類經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床：經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床一般采用開環(huán)或半閉環(huán)控制系統(tǒng)，它的主電機(jī)仍采用普通三相異步電動機(jī)。按功能分類全功能型數(shù)控車床：全功能型數(shù)控車床一般采用半閉環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng)，它具有高剛度、高精度和加工高速度等特點(diǎn)，此類車床具備恒線速度切削和刀尖圓弧半徑自動補(bǔ)償功能。數(shù)控車床的分類車削中心：削中心以全功能型數(shù)控車床為主體，并配置刀庫和換刀機(jī)械手。此類車床的功能更全面，但價(jià)格更高。數(shù)控車床的床身和導(dǎo)軌布置形式。數(shù)控車床的主軸、尾座等部件相對床身的布局形式與普通車床基本一致，而影響數(shù)控車床的使用性能及機(jī)床的結(jié)構(gòu)和外觀的床身結(jié)構(gòu)和導(dǎo)軌的布局形式則發(fā)生了根本變化。數(shù)控車床的床身結(jié)構(gòu)和導(dǎo)軌有多種形式，主要有水平床身、傾斜床身、水平床身斜滑板及立床身等數(shù)控車床的床身和導(dǎo)軌布置形式水平床身配上水平放置的刀架可提高刀架的運(yùn)動精度；水平床身配上傾斜放置的滑板，排屑方便，易于實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動化。傾斜床身多采用45°、60°、75°。數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)主軸部件是主運(yùn)動的執(zhí)行部件，它夾持刀具或工件，并帶動其旋轉(zhuǎn)。主軸的部件包括主軸、主軸的支承以及安裝在主軸上的傳動部件和速度反饋裝置。主軸部分三爪自定心卡盤：適合安裝較短的軸類或盤類工件。為減少數(shù)控車床裝夾工件的輔助時(shí)間，廣泛采用液壓或氣動動力自定心卡盤。

數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)四爪卡盤：適合安裝方型﹑橢圓型或不規(guī)則形狀的工件，裝夾時(shí)必須找正，定中心。1–螺母2–絲杠3–滾珠4–滾珠循環(huán)裝置

為了提高進(jìn)給系統(tǒng)的靈敏度、定位精度和防止爬行，必須要降低數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的摩擦并減少靜、動摩擦系數(shù)之差。因此，行程不太長的直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)常用滾珠絲杠副。進(jìn)給傳動部分

滾珠絲杠副的傳動效率高達(dá)85%-98%，是普通滑動絲杠副的2-3倍。滾珠絲杠副的摩擦角小于1°，因此不自鎖。如果滾珠絲杠副驅(qū)動升降運(yùn)動（如主軸箱或升降臺的升降），則必須有制動裝置。數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)數(shù)控車床配置自動換刀的四刀位回轉(zhuǎn)刀架或多刀位轉(zhuǎn)塔刀架，這類刀架具有運(yùn)動靈活、重復(fù)定位精度高、夾緊力大等特點(diǎn)。刀架部分?jǐn)?shù)控車床的結(jié)構(gòu)四刀位回轉(zhuǎn)刀架多刀位轉(zhuǎn)塔刀架數(shù)控車床刀具02車刀分類車刀按刀刃形狀一般分為三類，尖形車刀：線形切削刃為特征的車刀一般稱為尖形車刀，它的刀尖同時(shí)也為其刀位點(diǎn)。圓弧形車刀：構(gòu)成主切削刃的刀刃形狀為圓弧，刀位點(diǎn)在圓弧的圓心上。成型車刀：俗稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。車刀分類車刀按結(jié)構(gòu)分整體式、焊接式、機(jī)夾式和可轉(zhuǎn)位式四種類型車刀分類車刀按被加工表面特征可分為：外圓車刀、割槽刀、鏜孔刀、螺紋刀等1－割槽刀；2－左偏刀；3－右偏刀；4－彎頭外圓車刀；5－外圓車刀；6－成型刀；7－寬刃精車刀；8－螺紋車刀；9－端面車刀；l0－內(nèi)螺紋刀；1l－內(nèi)槽刀；12－通孔鏜孔刀；13－盲孔鏜孔刀車刀的選用車刀的選用。數(shù)控車床上車刀的選用與普通車削用的刀具基本相同，要注意在安裝、車削過程中不要發(fā)生加工干涉現(xiàn)象。此外，車刀的選擇還需遵循效率原則和精度原則。軸類零件加工用刀具的選用。傳統(tǒng)的普通車床通常使用焊接式硬質(zhì)合金車刀，僅是提倡使用可轉(zhuǎn)位機(jī)夾車刀，但在數(shù)控車床上應(yīng)盡可能多地使用可轉(zhuǎn)位機(jī)夾車刀?？赊D(zhuǎn)位機(jī)夾車刀磨損以后，只需松開螺釘將硬質(zhì)合金刀片轉(zhuǎn)位，使新的切削刃進(jìn)入相應(yīng)的切削位置即可。由于刀片的尺寸精度較高，刀片轉(zhuǎn)位后，一般不需要進(jìn)行較大的刀具尺寸補(bǔ)償與調(diào)整，僅需少量的位置補(bǔ)償。加工軸類零件常用的可轉(zhuǎn)位機(jī)夾車刀套類零件加工用刀具的選用。套類零件上孔的加工一般有鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔和鏜孔等加工方法。常用的孔加工刀具有麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、鏜孔刀和內(nèi)孔槽刀等數(shù)控銑床03數(shù)控銑削加工一般能完成鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔、攻螺紋等鉆削加工，以及銑平面、銑斜面、銑槽、銑曲面等銑削加工。與普通銑床相比具有自動、靈活、通用等特點(diǎn)，特別適用于多工序復(fù)合加工和復(fù)雜輪廓的加工，加工精度也大大提高，數(shù)控銑和加工中心是高效、高精度的數(shù)控機(jī)床，可以使工件在一次裝夾中完成多道工序的加工，加工中心同時(shí)還備有刀具庫，具有自動換刀功能。因此數(shù)控銑床應(yīng)用十分廣泛。1948年，美國帕森斯公司接受美國空軍委托，研制飛機(jī)螺旋槳葉片輪廓樣板的加工設(shè)備。由于樣板形狀復(fù)雜多樣，精度要求高，一般加工設(shè)備難以適應(yīng)，于是提出計(jì)算機(jī)控制機(jī)床的設(shè)想。1949年，該公司在美國麻省理工學(xué)院（MIT）伺服機(jī)構(gòu)研究室的協(xié)助下，開始數(shù)控機(jī)床研究，并于1952年試制成功第一臺由大型立式仿形銑床改裝而成的三坐標(biāo)數(shù)控銑床，不久即開始正式生產(chǎn)，于1957年正式投入使用。數(shù)控銑床可以分為立式、臥式和龍門式三種立式數(shù)控銑床：特別適用于加工各種形狀復(fù)雜的二、三維凹凸模型及復(fù)雜的型腔和表面，更適于企業(yè)生產(chǎn)車間多品種、小批量零件加工。數(shù)控銑床的分類臥式數(shù)控銑床：臥式數(shù)控銑床則在鏜削、齒輪加工方面應(yīng)用較多龍門式數(shù)控銑車床：龍門銑床可加工、改型模具復(fù)雜的三維曲面、及大、中型零件、配件等，

1）機(jī)床的基礎(chǔ)部件，包括床身、底座、立柱、橫梁、滑座和工作臺等。

2）主傳動系統(tǒng)(包括主軸部件)。

3）進(jìn)給傳動系統(tǒng)。

4）輔助功能系統(tǒng)和裝置，如液壓、氣動、潤滑、冷卻、排屑、防護(hù)等。

5）刀架或自動換刀裝置（ATC）。

6）自動交換工作臺（APC）。數(shù)控銑床/加工中心機(jī)械的結(jié)構(gòu)（數(shù)控銑床和加工中心的主要區(qū)別是刀庫和換刀裝置）數(shù)控銑床/加工中心的結(jié)構(gòu)斗笠式刀庫：斗笠式刀庫的換刀方式比較簡單,這類刀庫沒有機(jī)械手臂,所以不需要使用機(jī)械手臂來完成換刀。其刀庫的換刀方式是刀庫向主軸移動來實(shí)現(xiàn)換刀。此類具有性價(jià)比高、維護(hù)方便、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn),而缺點(diǎn)就是換刀速度慢。加工中心自動換刀裝置類型

數(shù)控銑床/加工中心的結(jié)構(gòu)圓盤式刀庫：圓盤式刀庫的換刀方式比較復(fù)雜,主要是由機(jī)械手臂來完成換刀動作,由機(jī)械手從刀庫取出刀具180°旋轉(zhuǎn)裝入主軸中完成換刀。此類刀庫具有換刀速度快的優(yōu)點(diǎn),其缺點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維修不便,而且故障率高。鏈?zhǔn)降稁欤汉蛨A盤式導(dǎo)軌相比，鏈?zhǔn)降稁炀哂械毒呷萘看蟮膬?yōu)點(diǎn)，但傳統(tǒng)鏈?zhǔn)降稁斓逆湕l式結(jié)構(gòu):刀具相當(dāng)于放置在鏈條上，需要來回運(yùn)動，沒有辦法實(shí)現(xiàn)全部鏈條的剛性支承;也就是說，對于鏈條式刀庫來說，鏈條即是承載系統(tǒng)又是傳動系統(tǒng)，這決定了鏈條式刀庫存在著明顯的缺陷:機(jī)械剛性差、傳動間隙大，從而造成刀庫定位精度差;為了提高定位精度，需要配套復(fù)雜的檢控電路，才能實(shí)現(xiàn)快速和精確定位。數(shù)控銑床刀具04常用銑削刀具根據(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刀具。被加工零件的幾何形狀是選擇刀具類型的主要依據(jù)。銑削平面或臺階面時(shí)一般采用通用銑刀。銑較大平面時(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。銑鍵槽時(shí)，為了保證槽的尺寸精度、一般用兩刃鍵槽銑刀。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，一般采用球頭銑刀。孔加工時(shí)，可采用鉆頭、鏜刀等孔加工類刀具。螺紋加工時(shí)，一般采用螺紋銑刀或機(jī)用絲錐。常用銑削刀柄數(shù)控銑／加工中心的刀柄是必備的輔具，在刀柄上安裝不同的刀具，存放在刀庫中，以備加工時(shí)選用。刀柄要和主軸孔相對應(yīng)，刀柄是系列化、標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，其錐柄部分和機(jī)械手抓拿部分都已有相應(yīng)的國際和國家標(biāo)準(zhǔn)，與刀柄相連的刀具裝夾部分也已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。刀柄與主軸孔的配合錐面一般采用7：24的錐度，這種錐柄不自鎖，換刀方便，與直柄相比有較高的定心精度和剛度。為了保證刀柄與主軸的配合與連接，刀柄與拉釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)和尺寸均已標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，在我國應(yīng)用最為廣泛的是BT40和BT50系列刀柄和拉釘?shù)侗诸惏吹侗慕Y(jié)構(gòu)分類整體式刀柄：整體式刀柄直接夾住刀具，剛性好，但需針對不同的刀具分別配備，其規(guī)格、品種繁多，給管理和生產(chǎn)帶來不便。模塊式刀柄：模塊式刀柄比整體式多出中間連接部分，裝配不同刀具時(shí)更換連接部分即可，克服了整體式刀柄的缺點(diǎn)，但對連接精度、剛性、強(qiáng)度等都有很高的要求。刀柄分類按刀柄連接形式分類一面定位刀柄：刀柄以錐面與主軸孔配合，端面有2毫米間隙，此種連接方式剛性較差。二面定位刀柄：刀柄以錐面及端面與主軸孔配合，在高速、高精加工時(shí)二面限位才能確?？煽康侗诸惏吹毒邐A緊方式分類彈簧夾頭刀柄：采用

ER型卡簧，適用于夾持

20mm以下直徑的銑刀進(jìn)行銑削加工。若采用KM型卡簧，則稱為強(qiáng)力夾頭刀柄，可以提供較大夾緊力側(cè)固式刀柄：采用側(cè)向夾緊，適用于切削力大的加工，但一種尺寸的刀具需對應(yīng)配備一種刀柄，規(guī)格較多。液壓夾緊式刀柄：采用液壓夾緊，可提供較大夾緊力。熱脹式刀柄：裝刀時(shí)加熱孔，靠冷卻夾緊，使刀具和刀柄合二為一，在不經(jīng)常換刀場合使用。刀柄分類按允許轉(zhuǎn)速分類低速刀柄：指用于主軸轉(zhuǎn)速在8000r/min以下的刀柄。高速刀柄：高速刀柄用于主軸轉(zhuǎn)速在8000r/min以上的高速加工，其上有平衡調(diào)整環(huán)，必須經(jīng)動平衡。刀柄分類按所夾持的刀具分類圓柱銑刀刀柄：用于夾持圓柱銑刀。面銑刀刀柄：用于與面銑刀盤配套使用錐柄鉆刀柄：用于夾持莫氏錐度刀桿的鉆頭、鉸刀等。直柄鉆刀柄：用于裝夾直徑中心鉆、直柄麻花鉆等。鏜刀刀柄：用于各種尺寸孔的鏜削加工，絲錐刀柄：用于自動攻絲時(shí)裝夾絲錐。鎖刀座與其他