课题7数控铣床及其编程基础

模块三 数控铣削及加工中心 加工与编程,作为一名数控加工技术人员，不但要了解数控机床、数控系统的功能，而且要掌握零件加工工艺的有关知识，否则，编制出来的程序就不一定能正确、合理地加工出我们需要的零件来。,课题7 数控铣床及其编程基础,通过学习数控铣床的概述；了解数控铣床的类型、特点及应用范围，掌握数控铣床的订要加工对象，通过学习数控铣床坐标系统的建立，了解数控铣床编程的内容。,教学目的：,7.1 数控铣床的概述,数控铣床是一种用途十分广泛的机床。主要用于铣削平面、沟槽和曲面，还能加工复杂的型腔和凸台，同时还可以进行钻、扩、锪、铰、攻螺纹、镗孔等加工。,数控铣床是一种加工功能很强的数控机床，目前迅速发展起来的加工中心、柔性加工单元等都是在数控铣床、数控镗床的基础上产生的，两者都离不开铣削方式。由于数控铣削工艺最复杂，需要解决的技术问题也最多，因此，人们在研究和开发数控系统及自动编程语言的软件系统时，也一直把铣削加工作为重点。,加工中心（Machining Center，MC）是从数控铣床发展而来的，与数控铣床的最大区别在于增加了刀库和自动换刀装置。加工中心可使工件在一次装夹过程中，实现钻、铣、镗、扩、铰、攻螺纹、切槽等多种加工功能。故适合于小型板类、盘类、壳体类、模具等零件的多品种小批量加工。,中型,大型,卧式,立卧两用式,两轴半控制,三轴控制,多轴控制,小型,立式,1.按体积分,2.按主轴布局 形式分,3.按控制坐标的联动轴数分,1.数控铣床的类型,图1 立式数控铣床,立式数控铣床,图2 卧式数控铣床,卧式数控铣床,图3 立卧两用数控铣床,立卧两用数控铣床,数控龙门镗铣床 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。,数控龙门镗铣床,数控万能工具铣床 数控万能工具铣床是在普通工具铣床的基础上，对机床的机械传动系统进行改造并增加数控系统后形成的数控镗铣床，使工具铣床的功能大大增强。数控万能工具铣床适用于工装、刀具、各类复杂的平面、曲面零件的加工。,数控仿形铣床 数控仿形铣床主要用于各种复杂型腔模具或工件的铣削加工，特别对不规则的三维曲面和复杂边界构成的工件更显示出其优越性。如图所示是一种典型的数控仿形铣床.其仿形头具有手动仿形和自动仿形功能。自动仿形时可以进行单向仿形、二维或三维轮廓仿形。,数控钻床 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。,2.数控铣削的应用范围,铣削是机械加工中常见的加工方法之一，主要包括平面铣削和轮廓铣削，也可以对零件进行钻、扩、铰、镗孔加工与攻丝等。为了充分发挥数控铣床的优势，数控铣削主要应用在以下场合：,3.数控铣床的主要加工对象,1、平面类零件,（1）平面类零件平面类零件的特点是各个加工表面是平面，或可以展开为平面。目前在数控铣床上加工的绝大多数零件属于平面类零件。平面类零件是数控铣削加工对象中最简单的一类，一般只须用三轴数控铣床的两轴联动（即两轴半坐标加工）就可以加工。,带平面轮廓的平面类零件,带斜平面的平面类零件,带正台和斜筋平面类零件,（2）变斜角类零件 加工面与水平面的夹角成连续变化的零件称为变斜角类零件。加工变斜角类零件最好采用四轴或五轴数控铣床进行摆角加工，若没有上述机床，也可在三轴数控铣床上采用两轴半控制的行切法进行近似加工，但精度稍差。,飞机上变斜角梁缘条,（3）曲面类（立体类）零件加工面为空间曲面的零件称为曲面类零件。曲面类零件的加工面与铣刀始终为点接触，一般采用三轴联动数控铣床加工，常用的加工方法主要有下列两种：1）、采用两轴半联动行切法加工。行切法是在加工时只有两个坐标联动，另一个坐标按一定行距周期行进给。这种方法常用于不太复杂的空间曲面的加工。2）、采用三轴联动方法加工。所用的铣床必须具有X、Y、Z三轴联动加工功能，可进行空间直线插补。这种方法常用于发动机及模具等较复杂空间曲面的加工。 3）孔类零件：由于孔的位置精度要求较高，特别适合在数控铣床和加工中心上加工。采用特定的孔加工指令，如钻孔、扩孔、铰孔、锪孔、攻螺纹等，可进行一系列的加工。,华中XKA71402数控立式铣床,华中XKA714数控立式铣床,华中ZJK7532-A铣钻床,7.2 数控铣削加工编程基础,7.2.1 数控铣削坐标系统的建立,7.2.1 数控铣削编程的内容,