数控铣床结构技术及功能特点

浅析数控铣床结构技术及功能特点

【摘要】本文主要讲述了铣床基础件称为铣床大件，通常是指床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台等，是整台铣床的基础和框架。铣床的其他零部件，或者固定在基础件上，或者工作时在其导轨上运动。其他机械结构的组成，则按铣床的功能需要选用。【关键词】数控铣床；数控技术；结构特点

1、数控铣床的机械结构

数控铣床是一种加工功能很强的数控机床，目前迅速发展起来的加工中心、柔性加工单元等，都是在数控铣床、数控镗床的基础上产生的，两者都离不开铣削方式。由于数控铣削工艺最复杂，需要解决的技术问题也最多，因此，人们在研究和开发数控系统及自动编程语言的软件系统时，也一直把铣削加工作为重点。

2、数控铣床的分类

2.1 按主轴的位置分类

（1）数控立式铣床。数控立式铣床在数量上，一直占据数控铣床的大多数，应用范围也最广。从机床数控系绕控制的坐标数量来看，目前三坐标数控立铣仍占大多数；一般可进行三坐标联动加工，但也有部分机床只能进行

3 个坐标中的任意两个坐标联动加工（常称为 2.5 坐标加工）。此外，还有机床主轴可以绕 x、y、z 坐标轴中的其中一个或两个轴，作数控摆角运动的四坐标和五坐标数控立铣。

（2）数控卧式铣床。与通用卧式铣床相同，其主轴轴线平行于

数控铣床程序编制基础及图形数字处理

数控铣床程序编制 数控铣床是机床设备中应用非常广泛的加工机床,它可以进行平面铣削、平面型腔铣削、外形轮廓铣削、三维及三维以上复杂型面铣削，还可进行钻削、镗削、螺纹切削等孔加工。加工中心、柔性制造单元等都是在数控铣床的基础上产生和发展起来的。 4.１数控铣床程序编制的基础 数控铣床具有丰富的加工功能和较宽的加工工艺范围,面对的工艺性问题也较多。在开始编制铣削加工程序前,一定要仔细分析数控铣削加工工艺性，掌握铣削加工工艺装备的特点,以保证充分发挥数控铣床的加工功能。 4.1.１数控铣床的主要功能 各种类型数控铣床所配置的数控系统虽然各有不同，但各种数控系统的功能，除一些特殊功能不尽相同外,其主要功能基本相同。?1、点位控制功能?此功能可以实现对相互位置精度要求很高的孔系加工。?２、连续轮廓控制功能?此功能可以实现直线、圆弧的插补功能及非圆曲线的加工。?3、刀具半径补偿功能 此功能可以根据零件图样的标注尺寸来编程,而不必考虑所用刀具的实际半径尺寸,从而减少编程时的复杂数值计算。?4、刀具长度补偿功能 此功能可以自动补偿刀具的长短，以适应加工中对刀具长度尺寸调整的要求。 5、比例及镜像加工功能?比例功能可将编好的加工程序按指定比例改变坐标值来执行。镜像加工又称轴对称加工，如果一个零件的形状关于坐标轴对称,那么只要编出一个或两个象限的程序，而其余象限的轮廓就可以通过镜像加工来实现。? 6、旋转功能?该功能可将编好的加工程序在加工平面内旋转任意角度来执行。 7、子程序调用功能

有些零件需要在不同的位置上重复加工同样的轮廓形状,将这一轮廓形状的加工程序作 为子程序，在需要的位置上重复调用,就可以完成对该零件的加工。?8、宏程序功能?该 功能可用一个总指令代表实现某一功能的一系列指令，并能对变量进行运算,使程序更具灵 活性和方便性。 ４.1.2数控铣床的加工工艺范围 铣削加工是机械加工中最常用的加工方法之一,它主要包括平面铣削和轮廓铣削，也可 以对零件进行钻、扩、铰、镗、锪加工及螺纹加工等。数控铣削主要适合于下列几类零件的 加工。?１、平面类零件?平面类零件是指加工面平行或垂直于水平面,以及加工面与水 平面的夹角为一定值的零件，这类加工面可展开为平面。 图４.1所示的三个零件均为平面类零件。其中，曲线轮廓面a垂直于水平面，可采用圆 柱立铣刀加工。凸台侧面ｂ与水平面成一定角度，这类加工面可以采用专用的角度成型铣刀 来加工。对于斜面ｃ，当工件尺寸不大时，可用斜板垫平后加工；当工件尺寸很大，斜面坡 度又较小时,也常用行切加工法加工,这时会在加工面上留下进刀时的刀锋残留痕迹，要用钳 修方法加以清除。 a)轮廓面A b)轮廓面B c)轮廓面C 图4.1平面类零件 ２、直纹曲面类零件 直纹曲面类零件是指由直线依某种规律移动所产生的曲面类零件。如图4．２所示零件 的加工面就是一种直纹曲面,当直纹曲面从截面(1)至截面（２）变化时，其与水平面间的夹 角从３°10'均匀变化为２°32＇，从截面(2)到截面（３)时，又均匀变化为1°２0',最后 到截面(4),斜角均匀变化为0°。直纹曲面类零件的加工面不能展开为平面。?当采用四

第1章 数控机床的结构特点

睐第1章数控机床的结构特点 1.1数控机床的组成 1.1.1 数控机床的整体结构 数控机床的组成，从大的方面划分，主要由信息载体、计算机数控装置、坐标伺服系统、辅助控制系统、位置和速度检测反馈系统以及过程检测的自适应控制系统等六部分组成。数控机床的组成框图如图1.1所示。 图1.1 数控机床的组成框图 图1-5数控机床的组成及框图 1．信息载体 它是把加工零件通过建立数学模型及数学处理后，按规范编制成工艺流程，形成程序文件，然后通过计算机存储到软盘或磁盘上，再将软盘或磁盘的程序输送到数控系统中。或者通过键盘将加工程序输送到数控系统中，也可通过DNC接口用通用计算机直接将加工程序输送到数控系统中。

这些软盘、磁盘、键盘或通用计算机就是信息载体。我们把可用不同形式将零件的加工程序记录在上面，并可传输给数控装置的这种载体称为信息载体，也可称为控制介质。 在早期的数控机床上，常用纸带、穿孔卡片、磁带等作为信息载体。 2．计算机数控装置 加工程序由输入装置传送到数控系统中后，经过中央处理单元、运算器、存储器、控制器等，又通过数控系统软件、机床参数等的支持，再经过输出装置，分配到坐标伺服系统和辅助控制系统中去。 同时又将坐标伺服系统中的位置检测信号、速度检测信号和自适应控制的温度、转矩、振动、摩擦、切削力及液压、气压、中心润滑等系统的压力多因素变化过程检测的反馈信息，经与给定值和最佳参数反复比较、处理后，再输出给坐标伺服系统和辅助控制系统。 这里的输入/输出装置、中央处理单元（CPU）、运算器、存储器和控制器等组成的装置称为计算机数控装置。 3．坐标伺服系统 由伺服控制电路、功率放大器、交流伺服电机或线性电机、位置和速度检测装置等组成，将数控装置发出的脉冲信号转换成机床的各坐标运动，这种系统称为坐标伺服系统。 坐标伺服系统中的位置检测装置和速度检测装置，对坐标运行的直线位置、角向位置的准确性和直线运行速度、角向回转速度进行检测、修正。其中包括主轴转换成伺服坐标的角向位置检测和回转运行的速度检测。坐标伺服系统中的坐标运行位置精度和运行速度将直接影响数控机床的加工精度和生产效率。 4．辅助控制装置 辅助控制装置的作用，就是通过接收数控装置发出的辅助控制指令，经输入/输出接口电路转换成强电（动力能源）信号，用来控制机床主轴的启动、停止，主轴的无级调速，机械手、刀库、换刀的动作，刀塔的动作，尾座的动作，工作台的交换、定位、夹紧，冷却液装置的动作，排屑器的动作，液压装置的动作，气压装置的动作及中心润滑装置的动作等。 辅助控制装置用辅助指令来控制数控机床各开关量，能使机床在运行过程中形成一套完整或较完整的逻辑工作状态。 数控机床由数控装置、伺服驱动装置、检测反馈装置、和机床本体四大部分组成。 1.1.2计算机数控系统（简称CNC）的组成 计算机数控系统（CNC）主要由微型计算机、外围设备和机床控制装置三大部分组成。1．微型计算机

数控铣床编程与操作,习题答案

班级：学号：： 一、选择题 1、NC的含义是（A ）。 A．数字控制 B．计算机数字控制 C．网络控制 D．模拟控制 2、程序使用（A）时，刀具半径补偿被取消。 A．G40 B．G41 C．G42 D．G43 3、数控机床的标准坐标系是以（A）来确定的。 A．右手直角笛卡儿坐标系 B．绝对坐标系 C．相对坐标系 D．左手直角笛卡儿坐标系 4、G00指令移动速度值是（A ）。 A．机床参数指定 B．数控程序指定 C．操作面板指定 D．工件尺寸指定 5、数控机床中用（B）来调用子程序。 A．G代码 B．M代码 C．T代码 D．C代码 6、立铣刀切入时，必须（B）。 A．法向切入 B．切向切入 C．无需考虑 D．纵向切入 7、确定加工路径是必须考虑（C）。 A．路径最短 B．同方向进给 C．路径短且同方向 D．路径最长 8、圆弧插补半径编程时，当圆弧对应的圆心角大于180。时R为（B ）。 A.正值 B.负值 C.正负均可 D.零 9、数控机床的加工特点是（ C ）。 A．加工精度高；生产效率高；劳动强度高；对零件加工适应性强 B．加工精度高；生产效率高；劳动强度低；对零件加工适应性差 C．加工精度高；生产效率高；劳动强度低；对零件加工适应性强 D．加工精度高；成本低；效益低 10、数控系统所规定的最小设定单位就是（ C ）。 A．数控机床的运动精度 B．机床的加工精度 C．脉冲当量 D．数控机床的传动当量 11、数控机床的核心是（B）。 A．伺服系统 B．数控系统 C．反馈系统 D．传动系统 12、闭环进给伺服系统与半闭环进给伺服系统的主要区别在于（B ）。 A 位置控制器 B 检测单元 C 伺服单元 D 控制对象 13、粗基准的选择原则不包括（ C ） A 尽量选择未加工的表面作为粗基准 B 尽量选择加工余量最小的表面 C 粗基准可重复使用 D 选择平整光滑的表面 14、数控机床的优点（ A ）。 A 加工精度高，生产效率高，工人劳动强度低，可加工复杂型面，减少工装费用 B 加工精度高，生产效率高，工人劳动强度低，可加工复杂型面，工时费用低 C 加工精度高，大批量生产，生产效率高，工人劳动强度低，可加工复杂型面，减少工装

数控铣床进给系统结构设计说明书

数控铣床进给系统结构设计说明书 目录 前言 (1) 1.原始条件和设计要求 (2) 2.数控机床的加工原理 (4) 3.进给伺服系统概述 (5) 4.纵向进给系统的设计计算 (7) 4.1丝杠螺母静态设计 (7) 4.2丝杠螺母动态设计 (9) 4.3变速机构设计 (11) 4.4电动机的静态设计 (13) 5.电动机的选取与减速结构的设计 (16) 5.1电动机的选取 (16) 5.2减速机构的选取设计 (16) 6.进给系统的结构设计 (17) 7.滚珠丝杠螺母副的设计 (17) 总结 (19) 致谢 (20) 参考文献 (21)

前 言 我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数 控化率不到3％。近10年来，我国数控机床年产量约为0.6～0.8万台，年产值约为18亿元。机床的数控化率仅为6％。这些机床中,役龄10年以上的占60％以上；10年以下的机床中， 自动/半自动机床不到20％，FMC/FMS 等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动 机床占60％以上）。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机 床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。用这种装备加工出来的产品国内、外市场上 缺乏 竞争力，直接影响一个企业的的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。 而相对于传统机床，数控机床有以下明显的优越性： 1、可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。 2、可以实现加工的柔性自动化，从而效率比传统机床提高3～7倍。 3、加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。 4、可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。 5、拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，可实现长时间无人看管加工。 因此，采用数控机床，可以降低工人的劳动强度，节省劳动力（一个人可以看管多台机 床），减少工装，缩短新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应。 此外，机床数控化还是推行FMC （柔性制造单元）、FMS （柔性制造系统）以及CIMS （计算机集成制造 系统）等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。 1.原始条件和设计要求 工作台： 工作台质量 kg m T 600= 最大加工受力 N F W 1500= 快进速度 s m v f /2.0max = 工进速度 s m v v /1.0=

数控机床的结构组成

教学设计（讲稿）

教学内容与设计 【上课思路】 1、强调实验纪律，用电安全。 2、爱护实验设备，注意实验室的卫生清洁。 3、复习数控机床控制系统组成。 4、学生分组，然后在不通电的情况下观察实验台结构组成。 5、教师找每个组的学生代表回答实验台各个部件名称作用，然后教师再详细讲解示范，学生分组练习。 6、实验台通电后，教师示范维修实验台的基本操作，之后学生分组练习。 7、考核。 【告知】 能力目标和知识目标。 【本次课的任务】 一、认识德西数控维修实验台的结构组成 1、回顾数控机床控制系统组成 2、实验台机械结构 学生分2批实验，这样每个实验台上的人数要少一些，提高学习效果。 2min 25min 教师先提出问题，学生思考后，各组代表回答，教师总结 教师先讲解实验台上的机械面板和电气面板的组成并说明其原理，然后学生自己练习，若学生有问题教师及时指导

3、实验台电气组成 二、数控维修实验台的基本操作 实验一各轴返回参考点练习 ?按下方式选择开关的参考点返回 ?按下轴和方向选择开关，指定要返回参考点的轴和方向。持续按下这一开 关直到刀具返回到参考点。 ?注意：返参时，钮子开关“机床/面板”应拨在机床侧，为什么？ 实验二用手动连续进给 ?按下方式选择开关的手动连续进给（JOG）开关 ?按下进给轴及其方向选择开关，刀具将以参数（No.1423）中设定的速度沿 指定轴的选定方向连续移动。释放开关，刀具运动停止。 ?进行JOG手动进给运动时，进给速度可以通过JOG进给速度倍率旋钮进 行调整 ?按下进给轴和方向选择开关的同时按下快速移动开关，刀具将以参数中设 定JOG快移速度移动。 ?按下快移倍率选择按钮，实际快速移动速度将按参数（No.1424）中设定的 JOG快速进给速度乘以选定的倍率所得速度值执行。 ?注意：进给倍率不要打的过高，以免出现危险！ 实验三手轮进给控制各轴（数控车床实验台的手轮不能使用） ?按下方式选择的手轮方式选择开关 ?按下手轮进给轴选择开关，选择要移动的轴向。 ?通过手轮进给量选择开关，设定旋转手摇脉冲发生器一个刻度时，刀具移 动的距离。 ?转动手轮的方向将影响刀具的移动方向。利用参数切换手轮回转方向与坐 标轴正负向的关系 实验四各轴超程报警的解除 ?首先确认哪轴超程、正向还是负向超程 ?利用JOG及手轮使超程轴回到有效范围内，按RESET键 【总结】 本次实验主要是认识数控维修实验台中的器件，熟悉数控机床的基本操作，本次课的内容是数控维修的基本知识，要求学生们熟练的掌握。 【布置作业】 实验报告。 15min 学生练习数控常用基本操作，如果学生已经进行了数控加工实习，则该部分内容将十分简单 3分钟

数控铣床编程与操作

数控铣床编程与操作 5.1数控铣床简介 5.1.1 数控铣床的组成（此处以XK5025型数控铣床为例） XK5025型数控铣床是典型的数控铣床，它由三大部分组成：机械部分、电气部分、数控部分。 1.机械部分 分为六大块，即床身、铣头部分、工作台、横向进给部件、升降台部分、冷却、润滑部分。（1）床身：部布筋合理，具有良好的刚性，底座上设有4个调节螺栓，便于机床调整水平，冷却液储液池设在机床部。 （２）铣头部分：由有级变速箱和铣头两个部件组成。铣头主轴支承在高精度轴承上，保证主轴具有高回转精度和良好的刚性，主轴装有快速换刀螺母，前端锥孔采用ISO30#锥度。主轴采用机械无级变速，调节围宽，传动平稳，操作方便。刹车机构能使主轴迅速制动，节省辅助时间刹车时通过制动手柄撑开止动环使主轴立即制动。启动主电机时，应注意松开主轴制动手柄。铣头部件还装有伺服电机，齿带轮、滚珠丝杆副及主轴套筒，它们形成垂直向（Z向）进给传动链，使主轴作垂向直线运动。 （３）工作台：与床鞍支承在升降台较宽的水平导轨上，工作台的纵向进给是由安装在工作台在右端的伺服电机驱动的。通过齿带轮带动精密滚珠丝杠副，从而使工作台获得纵向进给。工作台左端装有手轮和刻度盘，以便进给手动操作。床鞍的导轨面均采用了TURCTTE—B 贴塑面，提高了导轨的耐磨性，运动的平稳性和精度的保持性，消除了低速爬行现象。（４）横向进给部分：在升降台前方装有交流伺服电机，驱动床鞍作横向缉拿给运动，其工作原理与工作台纵向进给相同。另外，在横向滚珠丝杠前端还装有进给手轮，可实现手动进给。

（５）升降台：在其左侧装有锁紧手柄，周的前端装有长手柄可带动锥齿轮及升降台丝杠旋转，从而获得升降台的升降运动。 （６）冷却、润滑部分：冷却部分是由冷却泵、出水管、回水管、开关及喷嘴等组成，冷却泵安装在机床底座的腔里，将冷却液从底座储液池打至出水管，再经喷嘴喷出，对切削区进行冷却。润滑部分是由手动润滑方式，用手动润滑油泵，通过分油器对主轴套筒，导轨及滚珠丝杠进行润滑，以提高机床的使用寿命。 2.电气部分 分为强电与弱电二大块，强电控制主轴、冷泵，润滑。弱电控制伺服单元、进而控制伺服电机与编码器。本机床采用三相380V交流电源供电，空气开关控制机床总电源的通断。同时该空气开关的通断还受钥匙开关和开门断电开关的保护控制使机床只有在钥匙打开和电气箱关闭的情况下才能通电，本机床用变频器控制主轴电机，主轴的转速由二部分控制组合而面，一部分是变频器对转速进行无级调速，另一部分为机械手柄和带轮有级调速。3.数控部分 XK5025的数控部分采用FAUNCOMD系统，该系统在控制电路中采用了32位高速微处理器及大规模集成电路，半导体存储器，实现了高速度，高可靠性的要求。CNC主印刷板，电源板，输入/输出接口板全部安装在一块基板上，与机床的强电箱易于组合。系统还配有强力PMC，实现了机械加工的高速化及机床方面强电路的简化。在CRT画面上可编辑和显示梯形图，便于监视和维修。 5.1.2 数控铣床（XK5025）的主要技术规格 工作台行程（X×Y×Z）：680×350×400mm。 工作台允许最大承载250kg。主轴转速围：65~4750r/min。进给速度：0~0.35m/min。电机总容量：11kw。脉冲当量：0.001mm。重复定位精度±0.013mm/300mm，重复

数控铣床编程入门知识

模块二数控铳床编程入门知识 本课题可以引领你进入数控铣床编程的大门，本课题学习数控铣床编程基础，其目的是在学习数控编程前对数控编程有一个总体的了解和把握，对数控程序的结构建立起基本的印象。通过本课题的学习，你可以轻松的掌握数控铣床加工工艺的分析方法，数控铣削加工工艺的实质，就是在分析零件精度和表面粗糙度的基础上，对数控铣削的加工方法、装夹方式、切削加工进给路线、刀具选择以及切削用量等工艺容进行正确而合理的选择。 学习目标 ..... ........................................................ ? j 知识目标：?了解数控编程的内容、结构和基础知识。 I ?掌握数控铣床坐标系与运动方向的规定与建立。 T能力目标：?数控铣床加工工艺知识的综合应用。 一、数控铣床加工工艺入门知识 数控铣削加工工艺性分析是编程前的重要工艺准备工作之一，根据加工实践，数控铣削加工工艺分析所要解决的主要问题大致可归纳为以下几个方面。 （一）选择并确定数控铣削加工部位及工序容 在选择数控铣削加工容时，应充分发挥数控铣床的优势和关键作用。主要选择的加工容有： 1.工件上的曲线轮廓，特别是由数学表达式给出的非圆曲线与列表曲线等曲线轮廓，2-50所示的正弦曲线。 2.已给出数学模型的空间曲面,如图2-51所示的球面 °---------- \ ---------- % 3.形状复杂、尺寸繁多、划线与检测困难的部位; 3.用通用铣床加工时难以观察、测量和控制进给的外凹槽；如图 Y Y=SIN(X) 图2-50 Y=SIN(X)曲线图2-51 球面

4.以尺寸协调的高精度孔和面； 5.能在一次安装中顺带铣出来的简单表面或形状； 6.用数控铣削方式加工后，能成倍提高生产率，大大减轻劳动强度的一般加工容。 （二）零件图样的工艺性分析 根据数控铣削加工的特点，对零件图样进行工艺性分析时，应主要分析与考虑以下一些问题。 1.零件图样尺寸的正确标注 由于加工程序是以准确的坐标点来编制的，因此，各图形几何元素间的相互关系（如相切、相交、垂直和平行等）应明确，各种几何元素的条件要充分，应无引起矛盾的多余尺寸或者影响工序安排的封闭尺寸等。例如，零件在用同一把铣刀、同一个刀具半径补偿值编程加工时，由于零件轮廓各处尺寸公差带不同，如在图2-52中，就很难同时保证各处尺寸 在尺寸公差围。这时一般采取的方法是：兼顾各处尺寸公差，在编程计算时，改变轮廓尺寸并移动公差带，改为对称公差，采用同一把铣刀和同一个刀具半径补偿值加工，对图2-52 中括号的尺寸，其公差带均作了相应改变，计算与编程时用括号尺寸来进行。 图2-52零件尺寸公差带的调整 2.统一壁圆弧的尺寸 加工轮廓上壁圆弧的尺寸往往限制刀具的尺寸 (1 )壁转接圆弧半径R 如图2-53所示，当工件的被加工轮廓高度H较小，壁转接圆弧半径R较大时，则可采用刀具切削刃长度L较小，直径D较大的铣刀加工。这样，底面A的走刀次数较少，表面质量较好，因此，工艺

数控机床的机械结构汇总

第一节机械结构的主要特点与基本要求 一、数控机床对机械结构的基本要求 从数控技术的特点看，由于数控机床采用了伺服电动机，应用数字技术实现了对机床执行部件动作顺序和运动位移的直接控制，传统机床的变速箱结构被取消了，因而机械结构也大大简化了。数字控制还要求机械系统有较高的传动刚度且没有传动间隙，以确保控制指令的执行和控制品质的实现。同时由于计算机水平和控制能力的不断提高，同一台机床上允许更多功能部件同时执行所需要的各种辅助功能已成为可能，因而数控机床的机械结构比传统机床具有更高的集成化功能要求。 从制造技术发展的要求看，随着新材料和新工艺的出现以及市场竞争对低成本的要求，金属切削加工正朝着切削精度和速度越来越高、生产效率越来越高和系统越来越可靠的方向发展。这就要求在传统机床基础上发展起来的数控机床精度更高、驱动功率更大，机械结构动、静、热态刚度更好，工作更可靠，能实现长时间连续运行和有尽可能少的停机时间。 综合上述原因，数控机床对其基本要求可归纳为要有更高的精度，更好动、静态刚度，以适应高速运动的耐用度和工作可靠性。 二、数控机床机械结构构成 典型数控机床的机械结构主要由基础件、主传动系统、进给传动系统、回转工作台、自动换刀装置及其他机械功能部件等几部分组成。 数控机床的基础件通常是指床身、立柱(或横梁)、工作台、底座等结构件，由于其尺寸较大，俗称“大件”，构成了机床的基本框架。其他部件附着在基础件上，有的部件还需要沿着基础件运动。由于基础件起着支承和导向的作用，因而对基础件的基本要求是刚度好。此外，由于基础件通常固有频率较低，在设计时，还希望它的固有频率能高一些，阻尼能大一些。 和传统机床一样，数控机床的主传动系统将动力传递给主轴，保证系统具有切削所需要的转矩和速度。但由于数控机床具有比传统机床更高的切削性能要求，因而要求数控机床的主轴部件具有更高的回转精度、更好的结构刚度和抗振性能。由于数控机床的主传动常采用大功率的变速电动机，因而主传动链较传统机床短，不需要复杂的变速机构。由于自动换刀的需要，具有自动换刀功能的数控机床主轴在内孔中需要有刀具自动送开和夹紧装置。 数控机床的进给驱动机械结构是直接接受计算机发出的控制指令，实现直线或旋转运动的进给和定位，对机床的运行精度和质量影响最明显。因此，对数控机床传动系统的主要要求是精度、稳定性和快速响应的能力，即要它能尽快地根据控制指令要求，稳定地达到需要的加工速度和位置精度，并尽量小地出现振荡和超调现象。 根据工作要求回转工作台分成两种类型，即数控转台和分度转台。数控转台在加工过程中参与切削，相当于进给运动坐标轴，因而对它的要求和进给传动系统的要求是一样的。分度转台只完成分度运动，主要要求分度精度指标和在切削力作用下保持位置不变的能力。转塔刀架在原理和结构上都和分度转台类似。

浅析数控铣床的主轴结构设计

浅析数控铣床的主轴结构设计 摘要自从我国改革开放之后，我国的工业领域发展就十分迅速，工业化水平不断提高，促进了国民经济的迅速发展，尤其是近几年自动化技术在工业领域中的普遍应用，极大提高了工业生产的质量和效率，其中各种工业生产设备的应用，极大的便利了工业生产活动，数控铣床作为工业生产中的常见设备，在工业生产中的高速度，高精度以及高效率等优势，使其在工业领域中发挥的作用越来越大。在数控铣床结构中，主轴结构无疑是十分关键的，直接影响着数控铣床的应用，所以本文就针对数控铣床的主轴结构设计进行分析，促进数控铣床在工业领域中的应用。 关键词数控铣床；主轴；结构设计 在我国的工业生产领域中，数控铣床作为高速切削技术的主要应用设备，在我国应用十分广泛，有效提高了切削工作的效率和质量，提高了工业生产中的产品加工精度，在高速切削的过程中主轴是极为核心的部件，主轴的结构和质量会直接影响工业生产的质量和效率，所以在现代数控铣床的应用过程中，需要加强对主轴结构的设计，提高主轴的质量，从而促进数控铣床的广泛应用。 1 數控铣床主轴结构特点 主轴是数控铣床结构中最为关键和核心的部件，其主要作用是带动刀具高速旋转，从而实现高速切削，完成加工任务，而在切削工作中，主轴的作用也就具体表现为切削力的承受和为机床提供驱动力。由于主轴在数控铣床的工作中发挥着重要的作用，承受了巨大的压力，所以数控铣床的工作过程中，主轴想要实现高速旋转，保证加工的质量和效率就必须对自身的结构进行优化，保证自身的可靠性，也就是说，需要有良好的静动态特性。 数控铣床的主轴具有一定的结构特点，主要包括： （1）主轴的中心为空心，在其中会装弹簧等装置来固定和使用铣刀，方便铣刀的使用； （2）在主轴的前端会设置一个7：24比例的锥形空洞，在断面上会设置用于将主轴转矩数据传输给铣刀的主轴转矩检测装置； （3）在主轴的后部会设置用于铣刀放松的液压缸，在日常为铣刀进行保护； （4）主轴的运转主要依靠齿轮进行，用齿轮进行变速传动； 2 数控铣床主轴结构的设计优化 2.1 进行设计控制

数控铣床的结构与简单操作

数控铣床的结构及简单操作 一、实习目的 1．了解数控铣床的基本特点和机床坐标系。 2．熟悉FANUC 0i-MD 数控系统应用。 3．掌握数控铣床常规操作方法，重点学习数控铣床回零操作、手动对刀操作、工件坐标系设定、程序输入与编辑、自动加工等操作。 二、实习设备 1．CGM4300B数控铣床 2．XK714D数控铣床 3．FANUC 0i-MD 数控系统 三、基础知识 1.数控铣床的加工对象 （1）平面类零件 加工面平行、垂直于水平面或与水平面成定角的零件称为平面类零件，这一类零件的特点是：加工单元面为平面或可展开成平面。其数控铣削相对比较简单，一般用两坐标联动就可以加工出来。 （2）曲面类零件 加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件，其特点是加工面不能展开成平面，加工中铣刀与零件表面始终是点接触示。 （3）变斜角类零件 加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件称为变斜角类零件，以飞机零部件常见。其特点是加工面不能展开成平面，加工中加工面与铣刀周围接触的瞬间为一条直线。 （4）孔及螺纹 采用定尺寸刀具进行钻、扩、铰、镗及攻丝等，一般数控铣都有镗、钻、铰功能。 2.XK714D数控铣床的结构 如图1-11所示，数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成： （1）主轴箱 包括主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速围和输出扭矩对加工有直接的影响。 （2）进给伺服系统 由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动。 （3）控制系统 数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工。 （4）辅助装置 如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。 （5）机床基础件 通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架。

CNC加工中心程序代码大全

1. 数控程序中字母的含义 O：程序号，设定程序号 N：程序段号，设定程序顺序号 G：准备功能 X/Y/Z ：尺寸字符，轴移动指令 A/B/C/U/V/W：附加轴移动指令 R：圆弧半径 I/J/K：圆弧中心坐标（矢量） F：进给，设定进给量 S：主轴转速，设定主轴转速 T：刀具功能，设定刀具号 M：辅助功能，开/关控制功能 H/D：刀具偏置号，设定刀具偏置号 P/X：延时，设定延时时间 P：程序号指令，设定子程序号（如子程序调用：M98P1000） L：重复，设定子程序或固定循环重复次数（如：M98 P1000 L2，省略L代表L1）P/W/R/Q：参数，固定循环使用的参数(如：攻牙G98/(G99)G84 X_ Y_ R_ Z_ P_ F_) 2. 常用G代码解释 G00：定位或快速移动 G01：直线插补 G02：圆弧插补/螺旋线插补CW G03：圆弧插补/螺旋线插补CCW G04：停留时间或延时时间 如：G04 X1000(或G04 X1.0) G04 P1000表示停留1秒钟 G09：准确停止或精确停止检查（检查是否在目标范围内） G10：可编程数据输入 G17：选择XPYP 平面 XP：X 轴或其平行轴 G18：选择ZPXP 平面 YP：Y 轴或其平行轴 G19：选择YPZP 平面 ZP：Z 轴或其平行轴 G20：英寸输入 G21：毫米输入 G28：返回参考点检测 格式：G91/(G90) G28 X__ Y__ Z__ 经过中间点X__ Y__ Z__返回参考点(绝对值/增量值指令) G29：从参考点返回 G91/(G90) G29 X__ Y__ Z__ 从起始点经过参考点返回到目标点X__ Y__ Z__的指令(绝对值/增量值指令) G30 返回第2，3，4 参考点 G91/(G90) G30 P2 X__ Y__ Z__；返回第2 参考点（P2 可以省略。） G91/(G90) G30 P3 X__ Y__ Z__；返回第3 参考点

数控铣床编程实例[1]1[1]

第五节数控铣床编程实例（参考程序请看超级链接） 实例一毛坯为70㎜×70㎜×18㎜板材，六面已粗加工过，要求数控铣出如图3-23所示的槽，工件材料为45钢。 1．根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线 1）以已加工过的底面为定位基准，用通用台虎钳夹紧工件前后两侧面，台虎钳固定于铣床工作台上。 2）工步顺序 ①铣刀先走两个圆轨迹，再用左刀具半径补偿加工50㎜×50㎜四角倒圆的正方形。 ②每次切深为2㎜，分二次加工完。 2．选择机床设备 根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。故选用XKN7125型数控立式铣床。3．选择刀具 现采用φ10㎜的平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。 4．确定切削用量 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。5．确定工件坐标系和对刀点 在XOY平面内确定以工件中心为工件原点，Z方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系，如图2-23所示。 采用手动对刀方法（操作与前面介绍的数控铣床对刀方法相同）把点O作为对刀点。 6．编写程序 按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。 考虑到加工图示的槽，深为4㎜，每次切深为2㎜，分二次加工完，则为编程方便，同时减少指令条数，可采用子程序。该工件的加工程序如下（该程序用于XKN7125铣床）： N0010 G00 Z2 S800 T1 M03 N0020 X15 Y0 M08 N0030 G20 N01 P1.-2 ；调一次子程序，槽深为2㎜ N0040 G20 N01 P1.-4 ；再调一次子程序，槽深为4㎜ N0050 G01 Z2 M09

数控铣床的结构

实验一：数控铣床的结构 [实验目的] 1.掌握数控机床的特点与运用； 2.认识了解数控加工机床的组成与结构； 3.掌握数控加工的工作原理； [实验属性] 本实验属演示认识性质 [实验内容] 一、数控机床的组成、特点及分类 1.数控机床的组成： 现代数控机床都是CNC机床，一般由数控操作系统和机床本体组成，主要有如下几部分组成。 1).CNC装置： 计算机数控装置（即CNC装置）是CNC系统的核心，由微处理器（CPU）、存储器、各I／O接口及外围逻辑电路等构成。 2).数控面板： 数控面板是数控系统的控制面板，主要有显示器和键盘组成。通过键盘和显示器实现系统管理和对数控程序及有关数据进行输入和编辑修改。

3).机床操作面板： 一般数控机床均布置一个机床操作面板，用于在手动方式下对机床进行一些必要的操作，以及在自动方式下对机床的运行进行必要的干预。上面布置有各种所需的按钮和开关。 4).伺服系统： 伺服系统分为进给伺服系统和主轴伺服系统，进给伺服系统主要有进给伺服单元和伺服进给电机组成。用于完成刀架和工作台的各项运动。主轴伺服系统用于数控机床的主轴驱动，一般由恒转矩调速和恒功率调速。为满足某些加工要求，还要求主轴和进给驱动能同步控制。 5).机床本体： 机床本体的设计与制造，首先应满足数控加工的需要，具有刚度大、精度高、能适应自动运行等特点，由于一般均采用无级调速技术，使得机床进给运动和主传动的变速机构被大大简化甚至取消，为满足高精度的传动要求，广泛采用滚珠丝杆、滚动导轨等高精度传动件。为提高生产率和满足自动加工的要求，还采用自动刀架以及能自动更换工件的自动夹具等。 2.数控机床的特点： 由于数控机床是计算机自动控制同精密机床两者之间的相互结合，使得它具有高效率、高精度、高柔性等特点。

数控铣床编程概述

数控铣床编程概述 一、教学要求 1、了解数控铣床的编程特点； 2、掌握数控铣床编程的内容与步骤； 3、掌握数控铣床编程的基础知识； 二、教学内容 5.1.1数控编程的定义 为了使数控机床能根据零件加工的要求进行动作，必须将这些要求以机床数控系统能识别的指令形式告知数控系统，这种数控系统可以识别的指令称为程度，制作程序的过程称为数控编程。 数控编程的过程不仅仅指编写数控加工指令代码的过程，它还包括从零件分析到编写加工指令代码，再到制成控制介质以及程序校核的全过程。在编程前首先要进行零件的加工工艺分析，确定加工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数(切削速度、进给量、背吃刀量)以及各项辅助功能(换刀、主轴正反转、切削液开关等)；接着根据数

控机床规定的指令代码及程序格式编写加工程序单；再把这一程序单中的内容记录在控制介质上(如软盘、移动存储器、硬盘等)，检查正确无误后采用手工输人方式或计算机传输方式输入数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件。5.2.1数控编程的内容与步骤 数控编程步骤如图5－1所示，主要有以下几个方面的内容： 图5－1 数控编程步骤 (a)分析图样包括零件轮廓分析，零件尺寸精度、形位精度、表面粗糙度、技术要求的分析，零件材料、热处理等要求的分析。 (b)确定加工艺包括选择加工方案，确定加工路线，选择定位与夹紧方式，选择刀具，选择各项切削参数，选择对刀点、换刀点。

(c)数值计算选择编程原点，对零件图形各基点进行正确的数学计算，为编写程序单做好准备。 (d)编写程序单根据数控机床规定的指令代码及程序格式编写加工程序单。 (e)制作控制介质简单的数控程序直接采用手工输入机床，当程序自动输入机床时，必须制作控制介质。现在大多数程序采用软盘、移动存储器、硬盘作为存储介质，采用计算机传输来输入机床。目前，除了少数老式的数控机床仍在采用穿孔纸带外，现代数控机床均不再采用此种控制介质了。 (f)程序校验程序必须经过校验正确后才能使用。一般采用机床空运行的方式进行校验，有图形显示卡的机床可直接在CRT显示屏上进行校验，现在有很多学校还采用计算机数控模拟进行校验。以上方式只能进行数控程序、机床动作的校验，如果要校验加工精度，则要进行首件试切校验。5.3数控编程的分类 数控编程可分为手工编程和自动编程两种。 5.3.1．手工编程

数控编程与操作-数控铣床子程序

数控编程与操作数控铣床子程序

子程序 在一个加工程序中，若其中某些加工内容完全相同，为了简化程序，可以把这些重复的程序段单独列出，并按一定的格式编写成子程序。主程序在执行过程中如果需要某一子程序，则可通过调用指令来调用该子程序，子程序执行完后又返回到主程序，继续执行后面的程序段。

子程序 １、子程序的应用 （１）在零件上若干处具有相同的轮廓形状的情况下，只需编写一个加工该轮廓的子程序，然后用主程序多次调用该子程序即可完成对工件的加工。（２）加工中反复出现具有相同轨迹的走刀路线，如果相同轨迹的走刀路线出现在某个加工区域或在这个加工区域的各个层面上，则采用子程序编写加工程序比较方便，在程序中常用增量值确定切入深度，实现零件的分层切削。 （３）在加工较复杂的零件时，往往包含许多独立的程序，有时工序之间需要作适当的调整，为了优化加工程序，可把每一个独立的工序编成一个子程序，这样可形成模块式的程序结构，便于对加工顺序进行调整，主程序中只有换刀和调用子程序等指令。

子程序 ２、调用子程序 编程格式： Ｍ98 P××××L× 说明： P为要调用的子程序号；L为调用次数，若只调用一次可省略不写，系统允许重复调用次数为1~9999次。 3、子程序结束M99 编程格式： Ｍ99 说明： 执行到子程序结束指令M99后，返回至主程序，继续执行Ｍ98 P××××程序段下面的主程序。 4、子程序的格式 编程格式： %××××； … Ｍ99

%1236 M03S1000 G54G90G00Z100(G54建立工件坐标系)（G90绝对编程，缺省值） X0Y0（观察对刀是否正确） X-10Y5(定位) Z10 G01Z-1F300（下刀） M98P11L5（调用子程序，调用5次） G00Z100 M05 M30 %11（子程序，图中红色部分） G91G01X130F300（G91增量编程） Y10 X-130 Y10 G90（注销G91） M99 1.铣平面编程举例（调用子程序） 示例：调用子程序加工铣削一工件平面,尺寸如图。所用刀 具为?12mm 立铣刀,铣削深度为1mm 。

数控铣床编程实例及答案

数控铣床练习题一 答案： 铣床程序1 O1 N1 G90 N2 G54 N3 G17 N4 T03 M06 N5 G00 X0.0 Y0.0 M03 S1000 N6 G43 H03 Z100.0 N7 G00 X-50.0 Y-100.0 N8 G01 Z-7.0 F100 N9 G01 Y100.0 N10 G00 Z100.0 N11 G00 X50.0 Y-100.0 N12 G00 Z-3.0 F100 N13 G01 Y100.0 N14 G00 Z100.0 N15 G49 N16 G00 X0.0 Y0.0 N17 T10 M06 N18 G43 H10 Z100.0 N19 G81 G98 X-50.0 Y-30.0 R5.0 Z-18.0 F100 N20 Y0.0 N21 Y30.0

N22 X50.0 N23 Y0.0 N24 Y-30.0 N25 G80 N26 G49 N27 G00 X0.0 Y0.0 N28 M05 N29 M30 立体仿真图片

数控练习题二

答案： 铣床程序2： O2 N1 G90 N2 G54 N3 G17 N4 T04 M06 N5 G00 X0.0 Y0.0 M03 S1000 N6 G43 H04 Z100.0 N7 G00 X65.0 Y-50.0 N8 G01 Z-8.0 N9 G41 D04 Y-30.0 F200 N10 G03 X50.0 Y8.0 R50.0 N11 G01 X18.089 Y13.153 N12 G02 X8.0 Y25.0 R12.0 N13 G01 Y30.0 N14 G03 X8.0 Y60.0 R20.0 N15 G01 Y74.972 N16 G01 X50.0 Y82.0 N17 G01 X99.233 N18 G02 X99.233 Y8.0 R60.0 N19 G01 X50.0 N20 G40 N21 G01 X0.0 N22 G01 Y90.0 N23 G01 X120.0 N24 G01 Y0.0 N25 G01 X0.0 N26 G00 Z100.0 N27 G49 N28 T09 M06 N29 G00 X0.0 Y0.0 M03 S1000 N30 G43 H09 Z100.0 N31 G81 G98 X40.0 Y45.0 R5.0 Z-10.0 F200 N32 X65.0 N33 X90.0 N34 G80 N35 G00 Z100.0 N36 G49 N37 T58 M06 N38 G00 X0.0 Y0.0 M03 S1000 N39 G43 H58 Z100.0 N40 G81 G98 X40.0 Y45.0 R5.0 Z-10.0 F200 N41 X65.0

小型数控立式铣床机械结构设计_李武波

小型数控立式铣床机械结构设计 李武波 (华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510640) 摘要:介绍了一种小型数控立式铣床的总体布局、主传动系统、主轴组件以及伺服进给系统等主要机械结构设计,并分析了机床的功能及其应用范围。该机床能够满足于教学上使用,有利于提高学生对数控铣床的认识。 关键词:数控铣床;机械结构设计;进给系统 中图分类号:T G659文献标志码:B Mechanical Structure Design of Smal-l sized C NC Vertical Milling Machine LI W ubo (Co llege of M echanical&A uto motiv e Eng ineering,South China U niv ersity of T echno lo gy,G uangzhou510640,China) Abstract:T his paper intr oduces the majo r mechanical structur e design of a smal-l sized CN C ver tical milling machine, such as t he o verall layo ut,main driv e sy stem,pr incipal ax is components and ser vo-feed sy st em.And then the functions and applications of the machine wer e analyzed.T he machine can meet the requirement s in teaching application,and is helpful to improv e the students'kno wledg e of CNC milling machine. Key words:CN C machine to ols,M echanical st ruct ur e desig n,Servo-feed system 数控机床作为一种高自动化、高柔性、高精度、高效率的机械加工设备,决定了它在现代制造业中占有越来越重要的作用。近年来,我国在中高档数控机床关键技术上有了较大突破,创造出一批具有自主知识产权的研究成果。目前,在实际应用中有部分工件在加工微型孔或铣削平面时,加工精度不高。如果我们用传统的数控铣床对其加工,将导致加工效率低且加大设备和电力的损耗。根据这种情况,我们设计了一种小型数控立式铣床。该铣床造价大大低于传统数控机床,还能够满足教学上的使用,提高学生对数控铣床的理解与认识。下文就对它的机械结构设计作一介绍。 1机床的总体布局 本机床是一台采用立式布置的小型数控铣床,机床床身尺寸(长@宽@高)为600mm@800mm@ 1405mm,主要由(如图1机床的结构简图所示)机床底座,横向溜板,X、Y、Z方向进给步进电动机,工作台,机床床身,三相异步电动机,主轴箱以及相关的电气系统等部分组成。机床的加工过程为:被加工零件固定于工作台4上,能够实现横向、纵向的进给运动;铣刀装夹在主轴箱8上,能够沿立柱的上下移动,进行铣削加工。整个加工过程由PC进行控制,实现工件的自动加工。 该数控铣床的主要技术参数为: 最大钻孔直径:28mm; 最大铣削能力:平面2.6@105m m2; 主轴箱上下移动最大行程:345mm; 工作台工作面积:730mm@350m m; 工作台最大纵向行程:450mm; 工作台最大横向行程:250mm; 机床底座面积:400m m@680mm; 主轴变速范围:80~1650r/min 。 图1机床的结构简图 2机床主传动系统及主轴组件设计 2.1机床主传动系统 数控铣床主传动系统由主轴电动机、传动系统和主轴部件等部分组成,它与普通机床主传动系统相比结构较简单,这是由于变速功能主要由无级变速电动机来承担。机床主传动为主轴的旋转运动,负载为恒功率型,选用Y802-4型号的三相异步电动机即可满足要求。由于主轴要求的恒功率变速范围R np远大于电动机的恒功率变速范围R dp,在电动 # 51 # 5新技术新工艺6#数字技术与机械加工工艺装备2010年第2期