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数控铣床 加工中心

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火花机 线切割机

莄图

1-2 数控设备

莁1．数控铣床组成

袁数控铣床由数控程序、输入输出装置、数控装置、驱动装置和位置检测装置、辅助控制装置和机床本体组成。

袇（1）数控程序

莅数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令，目前常用的称作“G代码”。数控程序是在对加工零件进行工艺分析的基础上，根据一定的规则编制的刀具运动轨迹信息。编制程序的工作可由人工进行。对于形状复杂的零件的程序，则需要用CAD/CAM进行编制。

螃（2）输入输出装置

芀输入输出装置的主要作用是进行人机交互和通信。通过输入输出装置，操作者可以输入指令和信息，也可显示机床的信息。通过输入输出装置，也可以在计算机和数控机床之间传输数控代码、机床参数等。

蚇零件加工程序输入过程有两种不同的方式，一种是边读入边加工（DNC）；另一种是一次将零件加工程序全部读入数控装置内部的存储器，加工时再从内部存储器中逐段调出进行加工。

蒆（3）数控装置

袂数控装置是数控机床的核心部分。数控装置从内部存储器中读取或接收输入装置送来的一段或几段数控程序，经过数控装置进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种控制信息和指令，控制机床各部分的工作。

蚀（4）驱动装置和位置检测装置

莈驱动装置接收来自数控装置的指令信息，经功率放大后，发送给伺服电机，伺服电机按照指令信息驱动机床移动部件，按一定的速度移动一定的距离。

芄位置检测装置检测数控机床运动部件的实际位移量，经反馈系统反馈至机床的数控装置，数控装置比较反馈回来的实际位移量值与设定值，如果出现误差，则控制驱动装置进行补偿。

芄（5）辅助控制装置

腿辅助控制装置的主要作用是接收数控装置或传感器输出的开关量信号，经过逻辑运算，实现机床的机械、液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关动作。这些控制主要包括主轴起停、换刀、冷却液和润滑装置的启动停止、工件和机床部件的松开与夹紧等。

膈（6）机床本体

莅数控机床的机床本体与传统机床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。

莃2．数控铣床的主要功能和加工范围

袂（1）点定位

袈点定位提供了机床钻孔、扩孔、镗孔和铰孔等加工能力。在孔加工中，一般会将典型的加工方式编制为固定的程序——称为固定循环，方便常用孔加工方法的使用。

莇（2）连续轮廓控制

蒁常见的数控系统均提供直线和圆弧插补，高档的数控系统还提供螺旋插补和样条插补，这样就可以使刀具沿着连续轨迹运动，加工出需要的形状。连续轮廓控制为机床提供了轮廓、箱体和曲面腔体等零件的加工。

节如图1-3所示的模具型腔是利用3轴联动数控铣加工的典型零件。但并非所有的模具都能由数控铣直接完全加工出来。如图1-4所示的模具型腔的指示部位，由于刀具的限制用数控铣无法加工，还需要使用电火花机或者线切割机加工。

膄需电火花加工

蚁需线切割加蕿

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薂很多数控编程初学者认为无须了解火花机或线切割机，这种想法是非常错误的。因为只有非常清楚地了解了电火花机和线切割机的加工工艺知识，才能编写出合理刀路，提高生产效率和减少错误。

薁（3）刀具补偿

蝿利用刀具补偿功能，可以简化数控程序编制和提供误差补偿等。

螆3．数控铣床编程要点

羂（1）设置编程坐标系

节编程坐标系的位置以方便对刀为原则，毛坯上的任何位置均可。

薆（2）设置安全高度

袄安全高度一定要高过装夹待加工工件的夹具高度，但也不应太高，以免浪费时间。

蒁（3）刀具的选择

螈在型腔尺寸允许的情况下尽可能选择直径较大及长度较短的刀具；优先选择镶嵌式刀具，对于精度要求高的部位可以考虑使用整体式合金刀具；尽量少用白钢刀具（因为白钢刀具磨损快，换刀的时间浪费严重，得不偿失）；对于很小的刀具才能加工到的区域应该考虑使用电火花机或者线切割机加工。

薇（4）加工模型的准备

羃设置合适的编程坐标系，创建毛坯，修补切削不到的区域（例如，很小的孔和腔、没有圆角的异型孔等）。

袀1.2.3 数控刀具介绍以及使用

薈1．刀具的介绍

虿数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要连接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。根据刀具结构可分为：① 整体式；② 镶嵌式，镶嵌式刀具采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两种；③ 特殊型式，如复合式刀具、减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料可分为：① 高速钢刀具；② 硬质合金刀具；③ 金刚石刀具；④ 其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。为了适