机械制造技术装备及设计教学课件PPT数控铣床.ppt

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1、第二章 数控铣床,机械制造技术装备及设计,2013 年 8 月,数控机床是指采用数控技术进行控制的机床，用于完成铣削加工的数控机床称为数控铣床。它能够进行外形轮廓铣削、平面或曲面型铣削及三维复杂面的铣削，如凸轮、模具、叶片、螺旋桨等。另外，数控铣床还具有孔加工的功能，通过特定的功能指令可进行一系列孔的加工，如钻孔、扩孔、较孔、镗孔和攻螺纹等。,一、 数控铣床的组成,数控铣床一般由输入装置、数控装置、驱动装置、机床本体、检测装置等组成。,一、 数控铣床的组成,4,二、数控铣床基础知识 1 数控铣床特点,数控铣床是主要采用铣削方式加工工件的数控机床，能完成各种平面、沟槽、螺旋槽、成型表面、平面曲线

2、和空间曲线等复杂型面的加工。与普通铣床相比，数控铣床具有以下特点： 半封闭或全封闭式防护 主轴无级变速且变速范围宽 采用手动换刀，刀具装夹方便 一般为三坐标联动 应用广泛,二、数控铣床基础知识,2 数控铣床主要功能,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。,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。 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。 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。 刀具长度

3、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。 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。 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。 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。,按通用铣床方法分类,按构造上分类,立式数控铣床 卧式数控铣床 立卧两用数控铣床,工作台升

4、降式数控铣床 主轴头升降式数控铣床 龙门式数控铣床,3 数控铣床分类,经济型数控铣床 经济型数控铣床一般是在普通立式铣床或卧式铣床的基础上改造而来的，采用经济型数控系统，成本低，机床功能较少，主轴转速和进给速度不高，主要用于精度要求不高的简单平面或曲面零件加工。 全功能数控铣床 全功能数控铣床一般采用半封闭或闭环控制，控制系统功能较强，数控系统功能丰富，一般可实现四坐标或以上的联动，加工适应性强，应用最为广泛。 高速铣削数控铣床 我们一般把主轴转速在800040000r/min的数控铣床称为高速铣削数控铣床，其进给速度可达1030m/min。这种数控铣床采用全新的机床结构（主体结构及材料变化）

5、、功能部件（电主轴、直线电机驱动进给）和功能强大的数控系统，并配以加工性能优越的刀具系统，可对大面积的曲面进行高效率、高质量的加工.,3 数控铣床主要加工对象,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。,a)轮廓面A b)轮廓面B c)轮廓面C,（2）变斜角（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。 （加工面与水平面的

6、平角呈连续变化的零件称为变斜角零件。,直纹曲面,（3） 立体曲面类零件 加工面为空间曲面的零件称为立体曲面类零件。这类零件的加工面不能展成平面，一般使用球头铣刀切削，加工面与铣刀始终为点接触，若采用其它刀具加工，易于产生干涉而铣伤邻近表面。加工立体曲面类零件一般使用三坐标数控铣床，采用以下两种加工方法。,(1) 行切加工法 采用三坐标数控铣床进行二轴半坐标控制加工，即行切加工法。如图所示:,(2) 三坐标联动加工 采用三坐标数控铣床三轴联动加工，即进行空间直线插补,（3） 立体曲面类零件 加工面为空间曲面的零件称为立体曲面类零件。这类零件的加工面不能展成平面，一般使用球头铣刀切削，加工面与铣刀

7、始终为点接触，若采用其它刀具加工，易于产生干涉而铣伤邻近表面。加工立体曲面类零件一般使用三坐标数控铣床，采用以下两种加工方法。,（4）箱体类零件 箱体类零件一般是指具有一个以上孔系，内部有一定型腔或空腔，在长、宽、高方向有一定比列的零件。 箱体类零件的加工方法，主要有以下几种。 当既有面又有孔时，应先铣面，后加工孔。 所有孔系都先完成全部孔的粗加工，再进行精加工。 一般情况下，直径30的孔都应铸造出毛坯孔。 直径30的空可以不铸出毛坯孔，孔和孔的端面全部加工都在加工中心上完成。 在孔系加工中，先加工大孔，再加工小孔，特别是在大小孔相距很近的情况下，更要采取这一措施。 对于跨距较大的箱体的同轴孔

8、加工，尽量采取调头加工的方法，以缩短刀辅具的长径比，增加刀具刚性，提高加工质量。 螺纹加工，一般情况下，M6以上、M20以下的螺纹孔可以在加工中心上完成。,4 数控铣床常用刀柄及刀具,刀柄,圆柱铣刀刀柄,锥柄钻头刀柄,盘铣刀刀柄,直柄钻头刀柄,镗刀刀柄,丝锥刀柄,增速刀柄,中心冷却刀柄,多刀刀柄,角度刀柄,刀具,刀具材料应具备的基本性能： 刀具材料是指刀具切削部分的材料。金属切削时，刀具切削部分直接和工件及切屑相接触，受到很大的切屑压力和冲击，并受到工件切屑的剧烈摩擦，产生很高的切屑温度。也就是说，刀具切削部分是在高温高压及剧烈摩擦的恶劣条件下工作的。 硬度： 刀具材料的硬度必须高于加工工件材

9、料的硬度，否则在高温高压下，就不能保持刀具锋利的几何形状，这是刀具材料应具备的最基本特征。目前，切削性能最差的刀具材料碳素工具钢，其硬度在室温条件下也应在62HRC以上；高速钢的硬度为6370HRC；硬质合金的硬度为8993HRC。 HRC和HRA都属于洛氏硬度，HRA硬度一般用于高值范围（大于70），HRC硬度的有效范围是2070。6065HRC的硬度相当于8183.6HRA或维氏硬度687830HV。 足够的强度和韧性： 刀具切削部分的材料在切削时要承受很大的切削力和冲击力。例如，车削45钢时，当ap=4mm，=0.5mm/r时，刀具要承受大约4000N的切削力。因此，刀具材料必须要有足够

10、的强度和韧性。一般刀具材料的抗弯强度bb（单位Pa）表示它的强度大小；用冲击韧度ak（单位J/cm2）表示韧性的大小，它反映刀具材料抗脆性断裂和崩刃的能力。,耐磨性和耐热性 刀具材料的耐磨性是指抵抗磨损的能力。一般说来，刀具材料硬度越高，耐磨性越好。 良好的导热性 刀具材料的导热性用热导率单位为W(mK)来表示。热导率大，表示导热性好，切削时产生的热量容易传导出去，从而降低切削部分的温度，减轻刀具磨损。 良好的的工艺和经济性 为了便于制造、要求刀具材料有较好的可加工性，包括锻压、焊接、切削加工、热处理，可磨性等。 抗粘接性 防止工件与刀具材料分子间在高温高压作用下发生相互吸附产生粘接。 化学稳

11、定性 指刀具材料在高温下，不易与周围介质发生化学反应。,刀具材料的选用 现今所采用的刀具材料，大体上分为五大类：高速钢（High speed steel）、硬质合金（Cement carbide）、陶瓷（Ceramics）、立方氮化硼（Cubic boron nitride）、聚晶金刚石（Poly crystal diamond，PLD）。,刀具的分类：,在数控铣床上使用的刀具主要为铣刀，包括面铣刀、立铣刀、球头铣刀、三面刃盘铣刀、环形铣刀等，除此以外还有各种孔加工刀具，如钻头（锪钻、铰刀、镗刀等）、丝锥等。,数控加工刀具可分为常规刀具和模块化刀具两大类。模块化刀具是发展方向。 发展模块化刀具

12、的主要优点：减少换刀停机时间，提高生产加工时间；加快换刀及安装时间，提高小批量生产的经济性；提高刀具的标准化和合理化的程度；提高刀具的管理及柔性加工的水平；扩大刀具的利用率，充分发挥刀具的性能；有效地消除刀具测量工作的中断现象，可采用线外预调。,刀具的分类：,常用铣刀：,机夹式立铣刀,整体式立铣刀,立铣刀,环型铣刀,环型铣刀,球头铣刀,机夹式球头铣刀,整体式球头铣刀,机夹式钻头,整体式钻头,铰刀,镗刀,丝锥,其它铣刀：,螺纹铣刀,其它铣刀：,三面刃盘铣刀,面铣刀,数控加工刀具的特点： 为了达到高效、多能、快换、经济的目的，数控加工刀具与普通金属切削刀具相比应具有以下特点： （1）刀片及刀柄高度

13、的通用化、规格化、系列化。 （2）刀片或刀具的耐用度及经济寿命指标的合理性。 （3）刀具或刀片几何参数和切削参数的规范化、典型化。 （4）刀片或刀具材料及切削参数与被加工材料之间应相匹配。 （5）刀具应具有较高的精度，包括刀具的形状精度、刀片及刀柄对机床主轴的相对位置精度、刀片及刀柄的转位及拆装的重复精度。 （6）刀柄的强度要高、刚性及耐磨性要好。 （7）刀柄或工具系统的装机重量有限度。 （8）刀片及刀柄切入的位置和方向有要求。 （9）刀片、刀柄的定位基准及自动换刀系统要优化。,选择刀具应考虑的因素： 随着机床种类、型号、工件材料的不同以及其他因数而得到的加工效率是不相同的。选择刀具应考虑的因

14、数归纳起来有如下内容。 （1）被加工工件的材料及性能 如金属、非金属等不同材料，材料的硬度、耐磨性、韧性等。 （2）切削加工工艺的类别 有车、钻、铣、镗或粗加工、半精加工、精加工、超级精加工等。 （3）工件的几何形状、零件精度、加工余量等因数。 （4）刀具能承受的背吃刀量、进给速度、切削速度等切削参数。 （5）其他因数 如现生产的状况。,.选用数控铣刀时注意事项： （1）在数控机床上铣削平面时，应采用可转位式硬质合金刀片铣刀。一般采用两次走刀，一次粗走，一次精走。当连续切削时，粗铣刀直径要小些一减小切削扭矩，精铣刀直径要大一些，最好包容待加工表面的整个宽度。 （2）高速钢立铣刀多用于加工凸台和

15、凹槽，最好不要用于加工毛坯面，因为毛坯面有硬化层和夹砂现象，会加速刀具的磨损。 （3）加工余量较小，并且要求表面粗糙度值较低时，应采用立方氮化硼刀片端铣刀或陶瓷刀片端铣刀。 （4）镶硬质合金的立铣刀可用于加工凹槽、窗口面、凸台面和毛坯表面。 （5）镶硬质合金的的玉米铣刀可以进行强力切削，铣削毛坯表面和用于孔的粗加工。 （6）加工精度要求较高的凹槽时，可采用直径比槽宽小一些的立铣刀，先铣槽的中间部分，然后利用刀具半径补偿功能铣削槽的两边，直到达到精度要求为止。 （7）在数控铣床上钻孔，一般不采用钻模，钻孔的为深度为直径5倍左有的深孔加工容易折断钻头，可采用固定循环程序，多次自动进退，以利用冷切和

16、排屑。,数控铣削刀具的基本要求 （1）铣刀刚性要好 （2）铣刀的耐用度要高 铣刀齿数的选择 铣刀齿数多，可提高生产效率，但受容屑空间、刀齿强度、机床功率及刚性等的限制，不同直径的铣刀的齿数均有相应规定。为满足不同用户的需要，同一直径的铣刀一般有粗齿、中齿、密齿三种类型。 （1）粗齿铣刀 （2）中齿铣刀 （3）密齿铣刀,铣刀类型选择 被加工零件的几何形状是选择刀具类型的主要依据。 （1）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，一般采用球头刀，粗加工用两刃铣刀，半精加工和精加工用四刃铣刀。 （2）铣较大平面时，为了提高生产效率和提高加工表面粗糙度，

17、一般采用刀片镶嵌式盘形铣刀。 （3）铣小平面或台阶面时一般采用通用铣刀。 （4）铣键槽时，为了保证槽的尺寸精度、一般用两刃键槽铣刀。 （5）孔加工时，可采用钻头、镗刀等孔加工类刀具。,铣刀结构选择 铣刀一般由刀片、定位元件、夹紧元件和刀体组成。由于刀片在刀体上有多种定位与夹紧方式，刀片定位元件的结构又有不同类型，因此铣刀的结构形式有多种，分类方法也较多。 （1）平装结构(刀片径向排列) 平装结构铣刀的刀体结构工艺性好，容易加工，并可采用无孔刀片(刀片价格较低，可重磨)。由于需要夹紧元件，刀片的一部分被覆盖，容屑空间较小，且在切削力方向上的硬质合金截面较小，故平装结构的铣刀一般用于轻型和中量型的

18、铣削加工。 （2）立装结构(刀片切向排列) 立装结构铣刀的刀片只用一个螺钉固定在刀槽上，结构简单，转位方便。虽然刀具零件较少，但刀体的加工难度较大，一般需用五坐标加工中心进行加工。,铣刀角度的选择 铣刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角等。为满足不同的加工需要，有多种角度组合型式。各种角度中最主要的是主偏角和前角(制造厂的产品样本中对刀具的主偏角和前角一般都有明确说明)。 （1）主偏角Kr （2）前角,铣刀直径的选择 铣刀直径的选用视产品及生产批量的不同差异较大，刀具直径的选用主要取决于设备的规格和工件的加工尺寸。 （1）平面铣刀 （2）立铣刀 （3）槽铣刀 铣刀的最大切削深度 不同系

19、列的可转位面铣刀有不同的最大切削深度。最大切削深度越大的刀具所用刀片的尺寸越大，价格也越高，因此从节约费用、降低成本的角度考虑，选择刀具时一般应按加工的最大余量和刀具的最大切削深度选择合适的规格。当然，还需要考虑机床的额定功率和刚性应能满足刀具使用最大切削深度时的需要。,刀片牌号的选择 合理选择刀片硬质合金牌号的主要依据是被加工材料的性能和硬质合金的性能。一般选用铣刀时，可按刀具制造厂提供加工的材料及加工条件，来配备相应牌号的硬质合金刀片。 由于各厂生产的同类用途硬质合金的成份及性能各不相同，硬质合金牌号的表示方法也不同，为方便用户，国际标准化组织规定，切削加工用硬质合金按其排屑类型和被加工材

20、料分为三大类：P类、M类和K类。根据被加工材料及适用的加工条件，每大类中又分为若干组，用两位阿拉伯数字表示，每类中数字越大，其耐磨性越低、韧性越高。 P类合金(包括金属陶瓷)用于加工产生长切屑的金属材料，如钢、铸钢、可锻铸铁、不锈钢、耐热钢等。其中，组号越大，则可选用越大的进给量和切削深度，而切削速度则应越小。 M类合金用于加工产生长切屑和短切屑的黑色金属或有色金属，如钢、铸钢、奥氏体不锈钢、耐热钢、可锻铸铁、合金铸铁等。其中，组号越大，则可选用越大的进给量和切削深度，而切削速度则应越小。 K类合金用于加工产生短切屑的黑色金属、有色金属及非金属材料，如铸铁、铝合金、铜合金、塑料、硬胶木等。其中

21、，组号越大，则可选用越大的进给量和切削深度，而切削速度则应越小。,孔加工刀具选择 1.钻孔刀具及其选择 钻孔刀具较多，有普通麻花钻、可转位浅孔钻及扁钻等。应根据工件材料、加工尺寸及加工质量要求等合理选用。 在加工中心上钻孔，大多是采用普通麻花钻。麻花钻有高速钢和硬质合金两种。 麻花钻的切削部分有两个主切削刃、两个副切削刃和一个横刃。两个螺旋糟是切屑流经的表面，为前刀面；与工件过渡表面（即孔底）相对的端部两曲面为主后刀面；与工件已加工表面（即孔壁）相对的两条刃带为副后刀面。前刀面与主后刀面的交线为主切削刃，前刀面与副后刀面的交线为副切削刃，两个主后刀面的交线为横刃。横刃与主切削刀在端面上投影之间

22、的夹角称为横刃斜角，横刃斜角5055；主切削刃上各点的前角、后角是变化的，外缘处前角约为30，钻心处前角接近0，甚至是负值；两条主切削刃在与其平行的平面内的投影之间的夹角为顶角，标准麻花钻的顶角2118。 在加工中心上钻孔，因无夹具钻模导向，受两切削刃上切削力不对称的影响，容易引起钻孔偏斜，故要求钻头的两切削刃必须有较高的刃磨精度。,2.扩孔刀具及其选择 标准扩孔钻一般有34条主切削刃，切削部分的材料为高速钢或硬质合金，结构形式有直柄式、锥柄式和套式等。 扩孔直径较小时，可选用直柄式扩孔钻，扩孔直径中等时，可选用锥柄式扩孔钻，扩孔直径较大时，可选用套式扩孔钻。 扩孔钻的加工余量较小，主切削刃较

23、短，因而容屑槽浅、刀体的强度和刚度较好。它无麻花钻的横刃，加之刀齿多，所以导向性好，切削平稳，加工质量和生产率都比麻花钻高。 扩孔直径在2060mm之间时，且机床刚性好、功率大，可选用图820所示的可转位扩孔钻。这种扩孔钻的两个可转位刀片的外刃位于同一个外圆直径上，并且刀片径向可作微量（0.1mm）调整，以控制扩孔直径。,3.镗孔刀具 镗孔所用刀具为镗刀。镗刀种类很多，按切削刃数量可分为单刃镗刀和双刃镗刀。 单刃镗刀刚性差，切削时易引起振动，所以镗刀的主偏角选得较大，以减小径向力。镗铸铁孔或精镗时，一般取90；粗镗钢件孔时，取6075，以提高刀具的耐用度。 镗孔径的大小要靠调整刀具的悬伸长度来

24、保证，调整麻烦，效率低，只能用于单件小批生产。但单刃镗刀结构简单，适应性较广，粗、精加工都适用。,在孔的精镗中，目前较多地选用精镗微调镗刀。这种横刀的径向尺寸可以在一定范围内进行微调，调节方便，且精度高，其结构如图所示。调整尺寸时，先松开拉紧螺钉6，然后转动带刻度盘的调整螺母3，等调至所需尺寸，再拧紧螺钉6，使用时应保证锥面靠近大端接触（即镗杆90锥孔的角度公差为负值），且与直孔部分同心。健与健槽配合间隙不能太大，否则微调时就不能达到较高的精度。 镗削大直径的孔可选用图示的双刃镗刀。这种镗刀头部可以在较大范围内进行调整，且调整方便，最大镗孔直径可达1000 mm。 双刃镗刀的两端有一对对称的切

25、削刃同时参加切削，与单刃镗刀相比，每转进给量可提高一倍左右，生产效率高。同时，可以消除切削力对镗杆的影响。,4.铰孔刀具 加工中心上使用的铰刀多是通用标准铰刀。此外，还有机夹硬质合金刀片单刃铰刀和浮动铰刀等。 加工精度为IT7IT10级、表面粗糙度Ra为0.81.6m的孔时，多选用通用标准铰刀。 通用标准铰刀如图所示，有直柄、锥柄和套式三种。锥柄铰刀直径为1032mm，直柄铰刀直径为620mm，小孔直柄铰刀直径为l6 mm，套式铰刀直径为2580mm。如图5-12所示。 铰刀工作部分包括切削部分与校准部分。切削部分为锥形，担负主要切削工作。切削部分的主偏角为515，前角一般为0，后角一般为58

26、。校准部分的作用是校正孔径、修光孔壁和导向。为此，这部分带有很窄的刃带（0，0）。校准部分包括圆柱部分和倒锥部分。圆柱部分保证铰刀直径和便于测量，倒锥部分可减少铰刀与孔壁的摩擦和减小孔径扩大量。,5 数控铣床常用夹具,数控机床主要用于加工形状复杂的零件，但所使用夹具的结构往往并不复杂，数控铣床夹具的选用可首先根据生产零件的批量来确定。对单件、小批量、工作量较大的模具加工来说，一般可直接在机床工作台面上通过调整实现定位与夹紧，然后通过加工坐标系的设定来确定零件的位置。 对有一定批量的零件来说，可选用结构较简单的夹具。,5 数控铣床常用夹具,平口虎钳,压板,气动卡盘,三、数控铣削的工艺性分析 数控

27、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。,1、选择并确定数控铣削加工部位及工序内容 在选择数控铣削加工内容时，应充分发挥数控铣床的优势和关键作用。主要选择的加工内容有：,（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，如图所示的正弦曲线。 （2）已给出数学模型的空间曲面,如图所示的球面。 （3）形状复杂、尺寸繁多、划线与检测困难的部位； （4）用通用铣床加工时难以观察、测量和控制进给的内外凹槽； （5）以尺寸协调的高精度孔和面； （6）能在一次安装中顺带铣出来的简单表面或形状；

28、 （7）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内容。,（2）统一内壁圆弧的尺寸 加工轮廓上内壁圆弧的尺寸往往限制刀具的尺寸。,2、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。,一个零件上内壁转接圆弧半径尺寸的大小和一致性，影响着加工能力、加工质量和换刀次数等。因此，转接圆弧半径尺寸大小要力求合理

29、，半径尺寸尽可能一致，至少要力求半径尺寸分组靠拢，以改善铣削工艺性。,3、保证基准统一的原则 有些工件需要在铣削完一面后，再重新安装铣削另一面，由于数控铣削时，不能使用通用铣床加工时常用的试切方法来接刀，因此，最好采用统一基准定位。 4、分析零件的变形情况 铣削工件在加工时的变形，将影响加工质量。这时，可采用常规方法如粗、精加工分开及对称去余量法等，也可采用热处理的方法，如对钢件进行调质处理，对铸铝件进行退火处理等。加工薄板时，切削力及薄板的弹性退让极易产生切削面的振动，使薄板厚度尺寸公差和表面粗糙度难以保证，这时，应考虑合适的工件装夹方式。 总之，加工工艺取决于产品零件的结构形状，尺寸和技术

30、要求等。,5、零件的加工路线 （1）铣削轮廓表面 在铣削轮廓表面时一般采用立铣刀侧面刃口进行切削。对于二维轮廓加工，通常采用的加工路线为： 1)从起刀点下刀到下刀点 2)沿切向切入工件； 3)轮廓切削； 4)刀具向上抬刀，退离工件； 5)返回起刀点。,（2）顺铣和逆铣对加工影响 在铣削加工中，采用顺铣还是逆铣方式是影响加工表面粗糙度的重要因素之一。逆铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf方向相反，顺铣时切削力F的水平分力FX的方向与进给运动Vf的方向相同。铣削方式的选择应视零件图样的加工要求，工件材料的性质、特点以及机床、刀具等条件综合考虑。通常，由于数控机床传动采用滚珠丝杠结构，其进

31、给传动间隙很小，顺铣的工艺性就优于逆铣。,为了降低表面粗糙度值，提高刀具耐用度，对于铝镁合金、钛合金和耐热合金等材料，尽量采用顺铣加工。但如果零件毛坯为黑色金属锻件或铸件，表皮硬而且余量一般较大，这时采用逆铣较为合理。,XKA5750数控铣床,XKA5750数控铣床传动链示意图,主传动系统 主运动是铣床主轴的旋转 运动，由装在滑枕后部的交流 主轴伺服电动机驱动，电动机 的运动通过速比为1：2.4的一 对弧齿同步齿形带轮传到滑枕 的水平轴上，再经过万能铣 头的两对弧齿锥齿轮副（33 34、26/25）将运动传到主轴 ，主轴的转速范围为50 2500rmin（电动机转速范围1206000rmin）

32、。 主轴转速在625rmin（电动机转速在1500rmin）以下是为恒转矩输出；主轴转速在6251875rmin内为恒功率输出；超过1875rmin后输出功率下降，转速到2500rmin时，输出功率下降到额定功率的13。,XKA5750数控铣床传动链示意图,进给传动系统 工作台的纵向（X向）进给和滑枕的横向（Y向）进给传动系统，都是由交流伺服电动机通过速比为12的一对同步圆弧齿形带轮，将运动传动至导程为6mm的滚珠丝杠。升降台的垂直（Z向）进给运动为交流伺服电动机通过速比为12的,同步齿形带轮将运动传到轴，再经过一对弧齿锥齿轮传到垂直滚珠丝杠上，带动升降台运动。垂直滚珠丝杠上的弧齿锥齿轮还带动

33、轴上的锥齿轮，经单向超越离合器与自锁器相连，防止升降台因自重而下滑。,数控钻床,45,数控钻床大多用点位控制，能自动地进行钻孔加工，用于以钻为主要工序的零件加工。 典型的数控钻床如图所示。,典型的数控钻床,47, 钻削中心是一种可以进行钻 孔、扩孔、铰孔、攻螺纹 及连续轮廓控制铣削的数控 镗铣床. 钻削中心用于电器及机械行 业中小型零件的加工。右上图 所示为钻削中心外观图，右下 图所示为钻削中心外观图。,数控镗铣床概述,数控龙门镗铣床属于 大型数控镗铣床，主要 用于大中等尺寸零件的 各种平面、曲面和孔的 加工。在配置直角铣头 的情况下，可以在工件 一次装夹下分别对五个 面进行加工。,数控龙门镗

34、铣床,49,数控镗铣床的布局及主要技术参数 1. 数控镗铣床的布局 a图所示为XK714立式数 控镗铣床的外观图，主要用 于模具制造领域，其高刚性、 切削功率大的特点能够适应 模具从粗加工到精加工的要 求，还可进行钻、扩、铰、 镗等孔类加工。,（a）XK714,50,数控镗铣床的布局及主要技术参数 1. 数控镗铣床的布局 b图为TK6411A卧式数控 镗铣床的外观图，适用于数控 钻孔、高速钻孔、攻丝、铣削、 镗孔等加工，配备数控回转工 作台可实现四轴多面加工；选 配高速主轴或电主轴，可实现 高速切削力。,（b）TK61411A,数控镗铣床的主传动系统,图示为XK5040A数 控镗铣床的主传动系 统，由7.5 kW的主 轴电动机驱动，经三 角带传动和齿轮变速 传动，使主轴获得18 级转速，转速范围为 301500 r/min。,52,进给传动系统及传动装置,1.进给传动系统 图示为XK5040A数控镗铣床的进給传动系统，该机床进给运动有工作台的纵向(X轴)、横向(Y轴)和垂直(Z轴)三个方向.,数控齿轮机床-数控滚齿机,数控齿轮机床-数控滚齿机,数控齿轮机床-数控插齿机,