数控编程第4章数控铣床与加工中心的程序编制课件.ppt

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1、一、铣床用多刃旋转刀具(铣刀)加工平面、沟槽、齿槽、螺旋形表面及各种曲面特点：生产率高、易振动(因为切削过程是断续的)，要求机床刚度和抗振性较高。主要类型：卧式升降台铣床、立式升降台铣床、龙门铣床、工具铣床和各种专门化铣床。3.1程序编制基础卧式升降台铣床主轴是水平的，由床身、底座、升降台、滑座、工作台、悬梁、挂架、铣刀杆等组成。运动：主轴（铣刀）旋转—主运动；滑座带动工作台作横向进给（平行于主轴）；工作台在滑座上作纵向进给（垂直于主轴）升降台的上下调位。万能升降台在滑座上有回转盘，可在+-45°范围内转动，以便加工螺旋槽

2、1、卧式升降台铣床和万能升降台铣床2、立式升降台铣床主轴竖直，可沿其轴线方向进给或调位其它与卧铣相同。3、床身铣床工作台不作升降运动，竖直运动由主轴箱完成。机床刚度高，可以采用较大的切削用量。有圆形工作台和矩形工作台两种。加工大型工件上的平面、沟槽；龙门：由顶梁、立柱和床身构成。一般有3-4个铣头，每个铣头均是独立的，效率较高。运动：工作台（工件）作纵向进给；铣头在横梁上横向调位；横梁沿立柱垂直调位。各铣刀的切削深度均由主轴套筒带动铣刀主轴沿轴向移动来实现。4、龙门铣床XK5040二、数控镗铣类加工中心与五轴加工机床1、数

3、控镗铣类加工中心在数控铣床的基础上发展起来的，能够自动换刀，可以完成铣削钻削镗削等加工，适合完成形状复杂、工序多、精度要求高、需要多次装夹才能完成加工的工件。有立式和卧式之分。卧式加工中心主轴轴线的水平的，一般配备容量较大的链式车库，机床带有一个自动分度工作台或配有双工作台以便于工件的装卸，适合于工件在一次装夹后，自动完成多面多工序的加工，主要用于箱体类零件的加工。立式加工中心主轴轴线是垂直的，适合于加工盖板类零件及各种模具；2、五轴加工机床在机床上至少有五个坐标轴(三个直线坐标和两个旋转坐标)，而且可在计算机数控(CNC

4、)系统的控制下同时协调运动进行加工。（1）五轴加工机床的优点①可以加工一般三轴数控机床所不能加工或很难一次装夹完成加工的连续、平滑的自由曲面。如航空发动机和汽轮机的叶片，舰艇用的螺旋推进器。五轴联动的机床加工时，则由于刀具/工件的位姿角在加工过程中随时可调整，就可以避免刀具工件的干涉，并能一次装夹完成全部加工；②可以提高空间自由曲面的加工精度、质量和效率。三轴机床用球头铣刀加工复杂曲面时，一般很难保证用球头铣刀上的最佳切削点(即球头上线速度最高点)进行切削，而且有可能出现切削点落在球头刀上线速度等于零的旋转中心线上的情况，

5、加工表面质量严重恶化。如采用五轴机床加工，由于刀具/工件位姿角随时可调，则不仅可以避免这种情况的发生，而且还可以时时充分利用刀具的最佳切削点来进行切削，或用线接触成形的螺旋立铣刀来代替点接触成形的球头铣刀，甚至还可以通过进一步优化刀具/工件位姿角来进行铣削。③工件一次装夹便可完成全部或大部分加工①工件/工作台不动，五个坐标运动(X、Y、Z、A、C)全部集中在刀具一侧来完成：其代表性产品有日本丰和机公司的Millac853PE-5X工作台固定式五轴立式加工中心、济南二机床集团公司生产的龙门移动式大型五轴联动数控铣床。济南二机

6、床的龙门移动式五轴数控铣床2、五个坐标轴的运动配置方式②五个坐标运动均集中在工件一侧来完成。一种简单易行的实施方案是在一台三轴数控的升降台立式铣床上再装上一个数控回转工作台，工件装在回转工作台上完成四轴运动(尚不是五轴加工)，主轴头则可以固定不动。③五个坐标运动分别配置在刀具一侧和工件一侧。应用最广。第一种除，二个回转坐标轴均由刀具一侧的复合主轴头来实现，主要为大、重型机床所采用。优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。第二种二个转动坐标轴分别由主轴头摆动

7、和工作台回转来实现，此种型式工作台能承受较大重量且可以采用标准交换工作台，而主轴头结构又比第一种简单，现多为中型五轴加工机床所采用。第三种二个回转坐标轴都在工作台一侧，多是在原三轴控制机床基础上配备数控摆动回转工作台发展而成，为中小型五轴加工机床所采用。主轴结构比较简单，刚性好，制造成本低。但工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。瑞士Willemin-Macodel公司的五轴加工中心五轴联动高速铣削加工中心HSM400U3、五轴加工的难点编程复杂、难度大。

8、因为五轴加工不同于三轴，它除了三个直线运动外，还有两个旋转运动参与，其所形成的合成运动的空间轨迹非常复杂和抽象，一般难以想象和理解。对数控及伺服控制系统要求高。由于五轴加工需要有五轴同时协调运动，这就要求数控系统首先必须具有至少五轴联动控制的功能；另外由于合成运动中有旋转运动的加入，这不仅增加了插补运算