项目数控铣加工中心机床初步知识.doc

项目二 数控铣(加工中心)机床初步知识
项目内容　
1.数控机床发展历史和发展趋势
2.了解铣（加工中心）的结构
3.了解数控铣（加工中心）的分类
项目目的
1.了解数控机床发展历史和发展趋势
2.了解数控铣（加工中心）的结构
3.了解数控铣（加工中心）的分类
项目实施过程
任务一 数控机床概述
课题1 数控机床发展历史和发展趋势
一、数控机床发展历史
1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出计算机控制机床的设想。1949年，该公司在美国麻省理工学院（MIT）伺服机构研究室的协助下，开始数控机床研究，并于1952年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床，不久即开始正式生产，于1957年正式投入使用。这是制造技术发展过程中的一个重大突破，标志着制造领域中数控加工时代的开始。数控加工是现代制造技术的基础，这一发明对于制造行业而言，具有划时代的意义和深远的影响。世界上主要工业发达国家都十分重视数控加工技术的研究和发展。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
当时的数控装置采用电子管元件，体积庞大，价格昂贵，只在航空工业等少数有特殊需要的部门用来加工复杂型面零件；1959年，制成了晶体管元件和印刷电路板，使数控装置进入了第二代，体积缩小，成本有所下降；1960年以后，较为简单和经济的点位控制数控钻床，和直线控制数控铣床得到较快发展，使数控机床在机械制造业各部门逐步获得推广。我国于1958年开始研制数控机床，成功试制出配有电子管数控系统的数控机床，1965年开始批量生产配有晶体管数控系统的三坐标数控铣床。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统（简称DNC），又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统（简称CNC）,使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置（简称MNC），这是第五代数控系统。第五代与第三代相比，数控装置的功能扩大了一倍，而体积则缩小为原来的1/20，价格降低了3/4，可靠性也得到极大的提高。 酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
二、数控机床发展历史和发展趋势
1.高速加工
如数控机床主轴的转速从每分钟几千转发展到几万转、几十万转；快速移动速度从每分钟十几米发展到几十米和超过百米；换刀时间从十几秒下降到10秒、3秒、1秒以下，换刀速度加快了几倍到十几倍。应用高速加工技术达到缩短切削时间和辅助时间，从而实现加工制造的高质量和高效率。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。
2.精密加工
通过机床结构优化、制造和装配的精化，数控系统和伺服控制的精密化，高精度功能部件的采用和温度、振动误差补偿技术的应用等，从而提高机床加工的几何精度、运动精度，减少形位误差、表面粗糙度。现已进入亚微米超精加工时代。 厦礴恳蹒骈時盡继價骚。
三是技术集成和技术复合趋势明显
3.技术集成和技术复合
技术集成和技术复合是数控机床技术最活跃的发展趋势之一，如工序复合型——车、铣、钻、镗、磨、齿轮加工技术复合，跨加工类别技术复合——金切与激光、冲压与激光、金属烧结与镜面切削复合等，目前已由机加工复合发展到非机加工复合，进而发展到零件制造和管理信息及应用软件的兼容，目的在于实现复杂形状零件的全部加工及生产过程集约化管理。技术集成和复合形成了新一类机床——复合加工机床，并呈现出复合机床多样性的创新结构。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。
4.数字化控制
数字化控制技术发展经历了三个阶段:数字化控制技术对机床单机控制；集合生产管理信息形成生产过程自动控制；生产过程远程控制，实现网络化和无人化工厂的智能化新阶段。智能化指工作过程智能化，利用计算机、信息、网络等智能化技术有机结合，对数控机床加工过程实行智能监控和人工智能自动编程等。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。

课题2 数控铣（加工中心）的结构
数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的,两都的加工工艺基本相同,结构也有些相似,但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床,所以其结构也与普通铣床有很大区别. 其组成如图2-1。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。
表2-1 数控铣床的结构
名 称
结构及作用
主轴箱
包括主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转。
伺服系统
由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动。
控制系统
数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工。
辅助装置
如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。
基础件
通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架。

图2.1 数控铣床的组成

课题3 数控铣/加工中心的分类
一、按数控铣床的构造分类
1.工作台升降式数控铣床
2.主轴头升降式数控铣床
3.数控仿形铣床
4.龙门式数控铣床

图2.2 工作台升降式数控铣床
【特点】 工作台移动、升降，而主轴不动的方式，预留数控接口，适于小型企业生产。

图2.3 主轴头升降式数控铣床
【特点】 工作台纵向和横向移动，且主轴沿垂向溜板上下运动 。

图2.4 数控仿形铣床
【特点】 用于各种不规则的三维曲面和复杂边界进行铣削加工。有手动、轮廓、部分轮廓、数字仿形等多种仿形方式。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。

图2.5龙门式数控铣床
【特点】铣床主轴可以在龙门架的横向与垂向溜板上运动，而龙门架则沿床身作纵向运动。
二、按通用铣床分类
1.数控立式铣床
2.卧式数控铣床
3.立卧两用数控铣床
4.多功能机床

图2.6数控立式铣床
【特点】数量上占数控铣床的大多数，应用范围也最广。目前3坐标数控立铣仍占大多数；除此之外4坐标和5坐标数控立铣。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。

图2.6 卧式数控铣床
【特点】主轴轴线平行于水平面。控转盘或万能数控转盘来的回转来改变工位，进行“四面加工”。

图2.7立卧两用数控铣床
【特点】主轴方向可以更换，特别是生产批量小，品种较多，又需要立、卧两种方式加工时。能达到一台机床上既立式加工，又可以卧式加工，铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。

图2.8多功能机床
【特点】车、钻、铣三功能，纵横向机动走刀，主轴无级变速，预留数控接口，适于小型企业生产。