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作者：泰格斯 發布時間：2024-03-04 20:27:42
數控銑床又稱CNC（Computer Numerical Control）銑床。英文意思是用電子計數字化信號控制的銑床。
數控銑床是在一般銑床的基礎上發展起來的一種自動加工設備，兩者的加工工藝基本相同，結構也有些相似。數控銑床有分為不帶刀庫和帶刀庫兩大類。其中帶刀庫的數控銑床又稱為加工中心。
| 目錄 | 1基本介紹 2功能特點 3系統描述 | 4夾具 5特點 6編程知識 | 7操作規程 8現狀前景 9附件 |
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科學技術的發展以及世界先進制造技術的興起和不斷成熟，對數控加工技術提出了更高的要求；超高速切削、超精密加工等技術的應用，對數控機床的數控系統、伺服性能、主軸驅動、機床結構等提出了更高的性能指標；FMS的迅速發展和CIMS的不斷成熟，又將對數控機床的可靠性、通信功能、人工智能和自適應控制等技術提出更高的要求。隨著微電子和計算機技術的發展，數控系統的性能日臻完善，數控技術的應用領域日益擴大。
數控銑床是一種加工功能很強的數控機床，迅速發展起來的加工中心、柔性加工單元等都是在數控銑床、數控鏜床的基礎上產生的，兩者都離不開銑削方式。由于數控銑削工藝最復雜，需要解決的技術問題也最多，因此，人們在研究和開發數控系統及自動編程語言的軟件時，也一直把銑削加工作為重點。
隨著社會生產和科學技術的迅速發展，機械產品日趨精密復雜，且需求頻繁改型，特別是在宇航、造船、軍事等領域所需的機械零件，精度要求高，形狀復雜，批量小。加工這類產品需要經常改裝或調整設備，普通機床或專用化程度高的自動化機床已不能適應這些要求。為了解決上述問題，一種新型的機床——數控機床應運而生。這種新型機床具有適應性強、加工精度高、加工質量穩定和生產效率高等優點。它綜合應用了電子計算機、自動控制、伺服驅動、精密測量和新型機械結構等多方面的技術成果，是今后數控機床的發展方向。
世界上第一臺成功研制的數控機床是一臺三坐標的數控銑床，于1952年由美國帕森斯公司（Parsons）和麻省理工學院（MIT）合作完成。早在1948年，美國在研制加工直升機葉片輪廓檢查用樣板的加工機床任務時，就提出了研制數控機床的初始設想。1949年，在美國空軍部門的支持下，帕森斯公司正式接受委托，與麻省理工學院伺服機構實驗室合作，開始從事數控機床的研制工作。經過三年時間的研究，于1952年試制成功世界上第一臺數控機床試驗性樣機。這是一臺采用脈沖乘法器原理的真線插補三坐標連續控制銑床。其控制裝置由2000多個電子管組成，占了一個普通實驗室那么大。這臺數控銑床的誕生，標志著機械制造的數字控制時代的開始。
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圖樣的要求。不斷改變刀具與工件之間的相對位置，再與選定的銑刀轉速相配合，使刀具對工件進行切削加工，便可加工出各種不同形狀的工件。
數控機床加工是把刀具與工件的運動坐標分割成最小的單位量，即最小位移量。由數控系統根據工件程序的要求，使各坐標移動若干個最小位移量，從而實現刀具與工件的相對運動，以完成零件的加工。
數控銑削加工除了具有普通銑床加工的特點外，還有如下特點：
1、零件加工的適應性強、靈活性好，能加工輪廓形狀特別復雜或難以控制尺寸的零件，如模具類零件、殼體類零件等；
2、能加工普通機床無法加工或很難加工的零件，如用數學模型描述的復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，需進行多道工序加工的零件；
4、加工精度高、加工質量穩定可靠，數控裝置的脈沖當量一般為0.001mm，高精度的數控系統可達0.1μm，另外，數控加工還避免了操作人員的操作失誤；
5、生產自動化程度高，可以減輕操作者的勞動強度。有利于生產管理自動化；
6、生產效率高，數控銑床一般不需要使用專用夾具等專用工藝設備，在更換工件時只需調用存儲于數控裝置中的加工程序、裝夾工具和調整刀具數據即可，因而大大縮短了生產周期。其次，數控銑床具有銑床、鏜床、鉆床的功能，使工序高度集中，大大提高了生產效率。另外，數控銑床的主軸轉速和進給速度都是無級變速的，因此有利于選擇最佳切削用量；
工作原理（圖）：
數控銑床形式多樣，不同類型的數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型數控立式升降臺銑床為例介紹其組成情況。Ⅺ鋸040A型數控立式升降臺銑床配有Ⅳ四3MA數控系統，采用全數字交流伺服驅動。該機床由6個主要部分組成．即床身部分，銑頭部分，工作臺部分，橫進給部分，升降臺部分，冷卻、潤滑部分。床身內部布局合理，具有良好的剛性，底座上設有4個調節螺栓，便于機床進行水平調整，切削液儲液襤設在機床座內部。
①冷卻系統。機床的冷卻系統是由冷卻泵、出水管、回水管、開關及噴嘴等組成，冷卻泵安裝在機床底座的內腔里，冷卻泵將切削液從底座內儲液池打至出水管，然后經噴嘴噴出，對切削區進行冷卻。
②潤滑系統及方式。潤滑系統是由手動潤捐油泵、分油器、節流閥、油管等組成。機床采用周期潤滑方式，用手動潤滑油泵，通過分油器對主軸套筒、縱橫向導軌及三向滾珠絲桿進行潤滑，以提高機床的使用壽命。
從數字控制技術特點看，由于數控機床采用了伺服電機，應用數字技術實現了對機床執行部件工作順序和運動位移的直接控制，傳統機床的變速箱結構被取消或部分取消了，因而機械結構也大大簡化了。數字控制還要求機械系統有較高的傳動剛度和無傳動間隙，以確？刂浦噶畹膱绦泻涂刂破焚|的實現。同時，由于計算機水平和控制能力的不斷提高，同一臺機床上允許更多功能部件同時執行所需要的各種輔助功能已成為可能，因而數控機床的機械結構比傳統機床具有更高的集成化功能要求。
從制造技術發展的要求看，隨著新材料和新工藝的出現，以及市場競爭對低成本的要求，金屬切削加工正朝著切削速度和精度越來越高、生產效率越來越高和系統越來越可靠的方向發展。這就要求在傳統機床基礎上發展起來的數控機床精度更高，驅動功率更太，機械機構動靜、熱態剛度更好，工作更可靠，能實現長時同連續運行和盡可能少的停機時間。
銑頭部分由有級（或無級）變速箱和銑頭兩個部件組成。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；主軸采用機械無級變速，其調節范圍寬，傳動平穩，操作方便。剎車機構能使主軸迅速制動，可節省輔助時間，剎車時通過制動手柄撐開止動環使主軸立即制動。啟動主電動機時，應注意松開主軸制動手柄。銑頭部件還裝有伺服電機、內齒帶輪、滾珠絲杠副及主軸套簡，它們形成垂直方向（z方向）進給傳動鏈，使主軸作垂向直線運動。
工作臺與床鞍支承在升降臺較寬的水平導軌上，工作臺的縱向進給是由安裝在工作臺右端的伺服電機驅動的。通過內齒帶輪帶動精密滾珠絲杠剮，從而使工作臺獲得縱向進給。工作臺左端裝有手輪和刻度盤，以便進行手動操作。床鞍的縱橫向導軌面均采用了TuRcllE B貼塑面，從而提高了導軌的耐磨性、運動的平穩性和精度的保持性，消除了低速爬行現象。
數控銑床的基礎件通常是指床身、立柱、橫梁、工作臺、底座等結構件，其尺寸較大（俗稱大件），井構成了機床的基本框架。其他部件附著在基礎件上，有的部件還需要沿著基礎件運動。由于基礎件起著支撐和導向的作用，因而對基礎件的本要求是剛度好。
變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的功率控制設備。在數控機床中，變頻器主要用于控制主軸的動作。
包括主軸箱體和主軸傳動系統，用于裝夾刀具并帶動工具旋轉，主軸轉速范圍和輸出扭矩對加工有直接的影響。
由進給電機和進給執行機構組成，按照程序設定的進給速度實現刀具和工件之間的相對運動，包括直線進給運動和旋轉運動。
數控銑床運動控制的中心，執行數控加工程序控制機床進行加工。
