数控铣(加工中心)编程与操作.doc

实用标准 PAGE 文档 第一章 概 述 数控铣床是在一般 HYPERLINK /item/%E9%93%A3%E5%BA%8A \t /_blank 铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备，两者的加工工艺基本相同，结构也有些相似。数控铣床有分为不带刀库和带刀库两大类。其中带刀库的数控铣床又称为 HYPERLINK /item/%E5%8A%A0%E5%B7%A5%E4%B8%AD%E5%BF%83 \t /_blank 加工中心。 数控加工中心是由机械设备与 HYPERLINK /item/%E6%95%B0%E6%8E%A7%E7%B3%BB%E7%BB%9F/8114507 \t /_blank 数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。它的综合加工能力较强，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，加工精度较高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的5～10倍，特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工，对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削 HYPERLINK /item/%E8%9E%BA%E7%BA%B9 \t /_blank 螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。加工中心按照主轴加工时的空间位置分类有：卧式和立式加工中心。按工艺用途分类有：镗铣加工中心，复合加工中心。按功能特殊分类有：单工作台、双工作台和多工作台加工中心。单轴、双轴、三轴及可换主轴箱的加工中心等。 第一节 加工中心的组成及分类 —、加工中心的组成 从主体上看，加工中心主要由以下几大部分组成： 1．基础部件 基础部件是加工中心的基础结构，它主要由床身、工作台、立柱三大部分组成。这三部分不仅要承受加工中心的静载荷，还要承受切削加工时产生的动载荷。所以要求加工中心的基础部件，必须有足够的刚度，通常这三大部件都是铸造而成。 2．主轴部件 主轴部件由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零部件组成。主轴是加工中心切削加工的功率输出部件，它的起动、停止、变速、变向等动作均由数控系统控制。主轴的旋转精度和定位准确性，是影响加工中心加工精度的重要因素。 3．数控系统 加工中心的数控系统由CNC装置、可编程序控制器、伺服驱动系统以及面板操作系统组成，它是执行顺序控制动作和加工过程的控制中心。CNC装置是一种位置控制系统，其控制过程是根据输人的信息进行数据处理、插补运算，获得理想的运动轨迹信息，然后输出到执行部件，加工出所需要的工件。 4．自动换刀系统 换刀系统主要由刀库组成。当需要更换刀具时，数控系统发出指令后，先把主轴上的刀具送回刀库，再抓取相应的刀具至主轴孔内，从而完成整个换刀动作。 5．辅助装置 包括润滑、冷却、排屑、防护、液压、气动和检测系统等部分。这些装置虽然不直接参与切削运动，但却是加工中心不可缺少的部分。对加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起着保障作用。 二、加工中心的分类 1.卧式加工中心 指主轴轴线为水平状态设置的加工中心。卧式加工中心一般具有3～5个运动坐标，常见的有三个直线运动坐标（沿x、y、z轴方向）加一个回转坐标（工作台），它能够使工件在一次装夹下完成除安装面和顶面以外的其佘四个面的加工。卧式加工中心较立式加工中心应用范围广，适宜复杂的箱体类零件、泵体和阀体等零件的加工。但卧式加工中心占地面积大，重量大，结构复杂，价格较高。 2.立式加工中心 指主轴轴心线为垂直状态设置的加工中心。立式加工中心一般具有三个直线运动坐标，工作台一般不具有分度和旋转功能，但可在工作台上安装一个水平的数控回转轴以扩展加工范围。立式加工中心多用于加工简单箱体、箱盖、板类零件和平面凸轮。立式加工中心具有结构简单、占地面积小、价格低等优点。 3.龙门加工中心 与龙门铣床类似，适应于大型或形状复杂的工件加工。 4.万能加工中心 万能加工中心也称五轴加工中心。工件装夹后，能完成除安装面外的所有面的加工，具有立式和卧式加工中心的功能。常见的万能加工中心有两种形式：一种是主轴可以旋转90°既可像立式加工中心一样，也可像卧式加工中心一样；另一种是主轴不改变方向，而工作台带着工件旋转90°完成对工件五个面的加工。在万能加工中心上加工工件避免了由于二次装夹带来的安装误差，所以效率和精度高，但结构复杂、造价也较高。 加工中心的刀库及换刀装置 图1-1 加工中心的刀库形式很多，结构也各不相同。加工中心最常用的刀库有盘式刀库和链式刀库。盘式刀库的结构紧凑、简单，在钻削中心上应用较多，但存放刀具数目较少（如图1-1所示）。链式刀库是在