加工中心工作原理

数控铣床的工作原理

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一．数控铣床的定义

数控铣床是在普通铣床上集成了数字控制系统，可以在程序代码的控制下较精确地进行铣削加工的机床。数控铣床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加工中心。

数控铣床加工范围主要包括：

1. 平面加工：数控机床铣削平面可以分为对工件的水平面(XY)加工，对工件的正平面(XZ)加工和对工件的侧平面(YZ)加工。只要使用两轴半控制的数控铣床就能完成这样平面的铣削加工。

2. 曲面加工：如果铣削复杂的曲面则需要使用三轴甚至更多轴联动的数控铣床。

二．数控铣床的组成部分

数控铣床的基础件包括：

数控铣床的基础件通常是指床身、立柱、横梁、工作台、底座等结构件，其尺寸较大（俗称

大件），“井”构成了机床的基本框架。其他部件附着在基础件上，有的部件还需要沿着基础件运动。由于基础件起着支撑和导向的作用，因而对基础件的本要求是刚度好。

除了基础件，数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成：

1、辅助装置 如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。

2、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，主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响。

3、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。

4、机床基础件 通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机床的基础和框架。

5、进给伺服系统 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。

三．数控铣床的工作原理

数控原理涉及到的内容特别多：如数控系统的总成，结构、机床插补运行的过程、位置反馈检测的过程、原理电机的种类、工作特性等、PLC的工作方式！简言之就是：工作原理是数控装置内的计算机对以数字和字符编码方式所记录的信息进行一系列处理后，向机床进给等执行机构发出命令，执行机构则按其命令对加工所需各种动作，如刀具相对于工件的运动轨迹、位移量和速度等实现自动控制，从而完成工件的加工。

加工中心对刀原理及方法

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申报论文

（高级技师）

题目：数控加工中心刀具对刀原理方法及其应用!

2016 年 4 月 18 日

单 位：

姓 名：

申报工种： 密级：保密

摘要

数控加工操作中的对刀好坏不仅直接影响到加工零件的精度，还会影响数控机床的操作。 对刀的过程牵涉到一系列的步骤，在实际操作中往往会出现一些具体的问题，因此通过对数控加工中心对刀的基本原理、对刀的方法并结合具体的数控加工中心的操作特点对对刀方法进行了阐述。

关键词：数控加工中心；对刀原理；对刀方法

目录

摘要 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。

绪论 .......................................................................................................................................... 4

一、对刀基本原理 ................................................................................................................ 5

二、对刀基本方法及运用 ................................................................................................... 5

一、 普通车床的概念

普通车床是能对轴、盘、环等多种类型工件进行多种工序加工的卧式车床，常用于加工工件的内外回转表面、端面和各种内外螺纹，采用相应的刀具和附件，还可进行钻孔、扩孔、攻丝和滚花等。普通车床是车床中应用最广泛的一种，约占车床类总数的65%，因其主轴以水平方式放置故称为卧式车床。

二、 普通铣床是一种用途广泛的机床，在铣床上可以加工平面（水平面、垂直面）、沟槽（键槽、T形槽、燕尾槽等）、分齿零件（齿轮、花键轴、链轮乖、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽）及各种曲面。此外，还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。铣床在工作时，工件装在工作台上或分度头等附件上，铣刀旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即可获得所需的加工表面。由于是多刀断续切削，因而铣床的生产率较高。用铣刀对工件进行铣削加工的机床。

三、 数控机床是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数(主轴转数、进给量、背吃刀量等)以及辅助功能(换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等)，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这程序单中的内容记录在控制介质上(如穿孔纸带、磁带、磁盘、磁泡存储器)，然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件。

四、 数控铣床引是在一般铣床的基础上发展起来的,两者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.

五、 线切割机床

（2）工作原理：利用移动的金属丝作工具电极，并在金属丝和工件间通以脉冲电流，利用脉冲放电的腐蚀作用对工件进行切割加工的。

六、电火花加工机床是利用电火花加工原理加工导电材料的特种加工机床。又称电蚀加工机床。电火花加工机床主要用于加工各种高硬度的材料（如硬质合金和淬火钢等）和复杂形状的模具、零件，以及切割、开槽和去除折断在工件孔内的工具（如钻头和丝锥）等。

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加工中心主轴拉刀机构的基本原理

1－拉钉2－拉杆3－带轮4－碟形弹簧5－锁紧螺母6－调整垫7－螺旋弹簧8－活塞9、10－行程开关11－带轮12－端盖13－调整螺钉

主轴内部有刀杆的自动夹紧机构，它由拉杆2和头部的4个钢球、碟形弹簧4、活塞杆8和螺旋弹簧7组成。夹紧时活塞8的上端无油压，弹簧7使活塞8向上移至图示位置。碟形弹簧4使拉杆2上移至图示位置，钢球进入到刀杆尾部拉钉1的环形槽内，将刀杆拉紧。放松时，液压使活塞8下移，推拉杆2下移。钢球进入主轴后锥孔上部的环形槽内，把刀杆放开。当机械手把刀杆从主轴中拔出后，压缩空气通过活塞和拉杆的中孔，把主轴锥孔吹净。

行程开关9和10用于发出夹紧和放松刀杆的信号。

刀杆夹紧机构用弹簧、液压夹紧，液压放松，以保证停电刀杆不会松脱。夹紧时活塞8和拉杆2的上端之间有一定间隙（约4mm），以防止主轴旋转时端面摩擦。

机床采用锥柄刀具，锥部的尾端安装有拉钉1，有拉杆2通过4个5/16in的钢球拉住拉钉1的凹槽，使刀具在主轴锥孔内定位及夹紧。拉紧力由碟形弹簧4产生。碟形弹簧共有34对68片。拉紧刀具的拉紧力等于10kN，最大为13kN。

换刀时，活塞8的行程为12mm。前进约4mm后，它开始推动拉杆2，直到钢球进入主轴锥孔上部的Φ37mm的环槽。这时钢球已不能约束拉钉的头部。拉杆继续下降，拉杆的a面与拉钉的顶端接触，把刀具从主轴锥孔中推出。行程开关10发出信号，机械手即可将刀具取出。修磨调整垫块6就可保证当活塞的行程到达终点时拉杆的a面与拉钉的顶端接触。

活塞8推动拉杆把刀具推出，故活塞的最大推力应等于13kN加弹簧7的弹力。

4个钢球与拉钉锥面、主轴孔表面、钢球所在孔的接触应力是相当大，因此对这些部位的材料及表面硬度要求很高。4个钢球所在孔应在同一平面内，为了保证钢球受力的一致性。