数控铣床范文

数控铣床范文第1篇

仿真就是模型实验。运动学仿真的目的是通过考察各部件的相对运动状态，检验部件之间是否发生干涉，以及校核数控加工程序是否正确。此外，还可以考察和评价系统的速变和加速度特性等。在如今数控加工仿真技术的应用越来越广泛，数控加工仿真的优点突出表现在以下方面：

（1）它缩短了企业的生产周期，提高了生产效率，降低了生产成本（减少了试切材料的损耗，延长了机床和刀具寿命）。

（2）它及时提供了错误信息的反馈，有效预测了数控加工程序和切削过程的可靠性和高效

（3）它可以仿真模拟加工现场，对各样情况进行综合的分析，避免意外情况的发生。

目前从切削环境模型的特点来划分数控加工仿真系统，按照是否有物理因素介入仿真系统分为几何仿真与物理仿真两个方面：

（1）几何仿真：侧重切削刀具与工件几何体的运动仿真，用来验证数控程序的正确性，而不考虑切削力、切削参数及其它一些物理因素的影响。几何仿真能够减少或者避免因加工程序出错而导致的机床夹具损坏、加工零件报废等情况发生；同时也缩短了产品从设计到制造的时间，节省了企业生产成本。力学仿真指的是借助于切削仿真过程的力学动态特性对刀具振动、控制切削参数、刀具破损来预测，目的是优化切削过程，切削过程的力学仿真，它属于物理仿真范畴。

（2）物理仿真：侧重如何提取切削层的几何参数，进而用于优化切削力参数与加工参数的计算，主要指的是加工过程的物理性质。在物理仿真中，我们首先应该构建出来切削力的仿真模型，以此为基础进行仿真切削加工，从而可以得到切削加工过程中刀具、夹具及工件三者之间的力学性能，换句话说物理仿真其实在几何仿真基础上的功能扩大与完善。在物理仿真中通过仿真切削的工作过程的动态力学特性可用于预测刀具的磨损和破损，夹具的振动，控制工作切削参数，从而达到优化切削过程的目的，有益于提高加工质量和效率。

运动功能设计是机床总体方案设计的一项重要内容，其目的是确定机床的运动自由度的性质（直线运动或回转运动）、数目（运动自由度数）、排列形式和顺序等，与所要加工的工件表面创成密切相关。运动功能方案的优劣将直接影响着机床的总体结构布局，是总体方案设计中的关键环节。

数控机床运动功能的创成式设计方法，突破了传统的依靠设计者经验或类比法确定机床的运动功能方案，可以为机床运动功能的创新设计，产品创新设计提供理论依据，本文作者依据数控车床加工方法、工件形状及刀具类型特点，建立了数控车床运动功能的创成方法。

机床的运动是由刀具和工件两端来完成的，也就是说，运动功能方案中的所有运动单元需要分配给刀具和工件两侧，某些运动单元可能还需要由刀具和工件共同完成，这就所谓的运动功能分配。当然，分配需要遵循一定的原则，如要简化机床的传动和结构、利于提高机床刚度、缩小占地面积、提高加工精度等。

数控铣床的零件都相对比较复杂，要完成这些零件的加工，根据上面叙述的，通过分析，属于车削加工的部分至少需要4个自由度，例如，沿Z轴移动、沿X轴移动及两个转动；要完成属于铣削加工的部分，根据第三章所叙述的，通过分析也至少需要4个自由度，例如，沿Z轴移动、沿Y轴移动及两个转动（分析过程从略）。因此，通过对车削、铣削的综合可知，要完成所有的零件的加工任务，至少需要5个自由度（未包含车削主运动），例如，选择沿X轴移动、沿Y轴移动、沿Z轴移动及绕X轴转动和绕Z轴转动为基本运动功能方案。通过对该方案进行检查，可以证明该方案是可以完成上面所罗列的典型零件的全部加工要求的。

一般来说，五轴五联动的机床就能进行各种复杂形状零件的加工，但有时为了适应特殊形状加工需要，或者为了适应新型加工方法的需要，或者为了提高加工效率，需要有六轴六联动的机床。因此，本文在前面设计的基础上，又研究设计了一种具有3个回转运动和3个直线运动的六轴六联动车铣复合数控。模块化设计就是以功能分析为基础，在某一基础产品的基础上将同一功能特性的模块互相选用或加上不同功能特性的模块及分模块，用以更好地满足用户需要的一种变型设计方法。

机构的位置分析是求解机构的输入与输出构件之间的位置关系，这是机构运动分析的基本的任务，也是机构速度、加速度、受力分析、误差分析、工作空间分析、动力分析和机构综合等的基础。由于并联机构结构复杂，对并联机构进行位置分析要比单环空间机构的位置分析复杂得多。并联机构在运动过程中其支撑腿之间及支撑腿与两个平台之间是相互牵制的，也就是说在运动到某些位置时可能会出现干涉，即所谓的“卡住”现象。出现干涉的情况概括起来有以下三种：

1.任意一条支撑腿与两平台中任意一个平台的相对摆角大于支撑腿与平台铰接处转动副、虎克铰或球铰所允许的最大摆角。

2.两条支撑腿之间可能相互干涉。

3.单个分支的各关节处可能出现干涉。

数控铣床范文第2篇

【关键词】数控铣床；应用；加工

一个机械加工企业的设备数控化程度关系到企业的生存和竞争力。那些仍然使用普通铣床的工厂，面临着巨大的挑战，主要有二大原因：一是许多普通铣床闲置造成浪费；二是数控设备较贵，许多工厂没有充足的资金购买。因此，就现代机械加工制造业而言，最好、最直接的方法是将企业中的普通铣床进行数控化升级，以实现设备的低成本、高效率的经济性目标。

一、数控铣床运用的工作原理及其特点

（1）数控铣床的工作原理。在数控铣床上，首先要根据被加工零件的要求确定加工工艺过程和工艺参数，并且根据工艺规程对数控铣床的数控系统进行程序编辑，即将被加工零件的几何信息以及工艺信息数字化，依据规定的代码和格式进行程序编辑，并且数控系统能够理解并翻译这个程序。然后通过适当的方式将编辑好的程序输入数控系统中，此时，便可开启机床运行数控加工程序。（2）数控铣床工作中的特点。数控铣床平面凸轮零件的轮廓曲线组成有直线—圆弧，圆弧—圆弧，圆弧—非圆曲线及非圆曲线等几种，从零件图工艺分析看，本例零件是一种平面槽行凸轮，只需用两轴联动的数控铣床，凸轮槽组成几何元素之间清楚，条件充分，编程时，所需基点坐标很容易求得。从装夹方案来看，该凸轮可用等高垫块在工作台上，然后压板螺栓在凸轮的孔上压紧，不与铣刀发生干涉。确定进给路线有两种，一种是在X、Z平面内来回铣削逐渐进刀到既定深度；另一种方法是先打工艺孔到既定深度，采用顺铣的方式，可获得较好的表面质量。刀具的选择和切削用量的选择，可以说是数控铣削是优势，从刀具上看，可供铣削的刀具较多，且质量和精度都非常好，特别是切削用量的选择，数控机床空运程速度快，可以提高加工时间，提高效率，同时也降低了成本。但是，数控铣床的设备较普通铣床要贵得多，在没有工装的前提下，确定装夹安装比较麻烦，费时间，数控铣床加工的成本也相对较高，对员工的技术要求也高。

二、数控铣床运用中的注意事项

（1）数控铣床操作、维修人员必须须由掌握相应铣床专业知识的专业人员或经过技术培训的人员完成，非专业人员勿动，操作过程一定要按安全操作规程及安全操作规定进行铣床操作。（2）数控铣床是一种精密的设备，所以对铣床的操作必须做到三定，即定人、定机、定岗。（3）在操作前必须先确认一切正常后再装夹工件。（4）修改参数后，进行第一次加工时，铣床在不装刀具和工件的情况下用铣床锁住、单程序段等方式进行试运行，确认车铣床正常后再使用车铣床。（5）建议数控铣床连续运行最多24小时，如果连续运行时间太长会影响电气系统和部分车铣械器件的寿命，从而会影响车铣床的精度。

三、铣床运用的保养与维护

（1）做好日常保养：一是班前保养：对重要部位进行检查；擦净外露导轨面并按规定各部；空运转并查看系统是否正常；检查各油平面，不得低于油标以下，加注各部位油。二是班后保养：做好床身及部件的清洁工作，清扫铁屑及周边环境卫生；擦拭机床；清洁工、夹、量具；各部归位。要有切实可行的维修保养制度。（2）做好各部位的定期保养：一是主轴箱保养：清洁良好；清洗换油；更换磨损件；检查调整离合器、丝杆合令、镶条、压板松紧至合适。二是床身及外表保养：擦拭工作台、床身导轨面、各丝杆、机床各表面及死角、各操作手柄及手轮；导轨面去毛刺；拆卸清洗油毛毡，清除铁片杂质；除去各部锈蚀，保护喷漆面，勿碰撞；停用、备用设备导轨面、滑动面及各部手轮手柄及其它暴露在外易生锈的各种部位应涂油覆盖。三是工作台及升降台保养：调整夹条间隙；检查并紧固工作台压板螺丝，检查并紧固各操作手柄螺丝螺帽；调整螺母间隙；清洗手压油泵；清除导轨面毛刺；对磨损件进行修理或更换；清洗调整工作台、丝杆手柄及柱上镶条。四是工作台变速箱保养：清洁，良好，清洗换油，传动轴无窜动并更换磨损件。五是系统保养：各部油嘴、导轨面、丝杆及其它部位加注油；检查主轴牙箱、进给牙箱油位，并加油至标高位置；油内清洁，油路畅通，油毡有效，油标醒目；清洗油泵，更换。

数控铣床在机械加工中起着重要的作用，它使机械加工的工作变得轻松，节省了人力，提高了工作的效率，同时也加快了我国的工业化进程。我相信我国的数控铣床在不久的将来，将会取得更大更好的突破，走向世界前列。

参 考 文 献

[1]孟强.浅谈数控铣床的运用[J].技术运用.2010：19

[2]杨国军，高宪庭，贺春等.浅谈数控铣床的运用[J].辽宁建材.2009（3）：62～63

数控铣床范文第3篇

关键词:数控铣床;螺旋线;宏程序;螺纹铣削

中图分类号:TG547文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)03-0018-02

一、铣螺纹刀具

螺纹铣削时,通常使用如图1所示螺纹铣削刀具进行加工,这种刀具与数控车床上的机夹螺纺纹车刀类似,螺纹螺距规格不同,选用的刀片也不相同。

二、内外螺纹底径的确定

铣螺纹加工方式,既可加工内螺纹,也可加工外螺纹。对于内螺纹,其螺纹底径的确定方法与攻丝时的螺纹底孔确定方法相同。其底孔的确定方法如下:

D杆=D-0.13P

D杆――内螺纹铣削时的底孔直径,mm;

D――螺纹大径,mm;

P――螺距,mm。

对于外螺纹,其螺杆的外径确定方法如下:

d杆=d-0.13P

d杆――外螺纹铣削时的圆杆直径,mm;

d――螺纹大径,mm;

P――螺距,mm。

三、螺旋线指令(G02/G03)

指令格式 G17 G02/G03 X Y I J /R Z F;

G18 G02/G03 X Z I K /R Y F;

G19 G02/G03 Y Z J K /R X F;

指令说明 螺旋插补可在G17/G18/G19三个平面中任一平面内作圆弧运动时,在与其垂直的直线轴上做直线运动。指令中的F用来指定刀具沿圆弧的进给速度。沿另一轴的切削速度f=F×直线轴的长度/圆弧的长度。

螺旋线编程示例 编制如图2所示AB段螺旋线加工指令:

……

G01 X100.0 Y0 F100;

G17 G02 X0.0 Y100.0 R100.0 Z70.0;

……

四、螺纹铣削示例

在数控铣床上加工如图3所示内螺纹,在内螺纹加工前其底孔已加工完成(底孔直径为38.5mm),试编写其数控铣加工程序。

编程分析:在本例编程过程中,用变量“#101”来表示每条螺旋线的终点Z坐标,则每条相连的螺旋线终点的Z坐标相差一个螺距。其加工程序如下:

00033;

G90 G94 G40 G21 G17 G54;

G91 G28 Z0;

G90 G00 X0 Y0;

M03 S600 M08;

G00 Z20.0;

G01 Z2.0 F100; (刀具下降至Z向起刀点)

#101=0.5; (螺旋线终点的Z坐标)

G41 G01 X20.0 Y0 D01 ; (螺旋线起始点)

N100 G02 I-20.0 Z=#101;(加工螺旋线)

#101=#101-1.5;(计算下一条螺旋线Z向终点坐标)

IF[#101 GT -28.0] GOTO100;

G40 G01 X0.0 Y0.0;

G91 G28 Z0;

M05 M09;

M30;

五、结论

一般的螺纹铣削加工,采用多条螺旋方式进行编程,程序较长,容易在编程及输入过程中出错,而采用宏程序结合螺旋线方式编程时,程序通俗易懂,在编程与输入过程中减小了出错的几率。

数控铣床范文第4篇

关键词：主传动系统；主要零件；总体结构

1 主传动系统

在对数控铣床主传动系统设计上，首先要确定几个参数，通过这几个数据进行总体的设计，确定数控铣床的生产能力需要大批大量的，设计的公比Ф=1.25。

传动方案的选择，对数控铣床的传动方案通过以下几个方向进行选择：

（1）保持前密后疏的原则，就是在整个传动副分配上，要将第一传动组的转动副最多，后边的依次递减，最后一为1个传动副。

（2）第二个原则为由大到小，将整体转动系统中的传动范围做递减顺序，范围保持由大到小的传动范围。

（3）在传动系统中避免被动齿轮的直径太大，如果两个齿轮的是降速的关系，保证传动的传动比≥1/4，如果是升速传动，尽量保证两个齿轮之间的最大传动比imax=2，要是斜齿轮为2.5。

通过上述的数据，最终确定数控铣床的转速为12级，而主传动系统图如图1。

在对主传动系统设计完成之后要对齿轮进行校验，一个是对齿轮本身是否能承受传动扭矩，另一个需要对齿轮是否能在机构中碰齿进行校验，保证各轴上齿轮副之间不能有碰撞现象，如果设计上有碰撞现象，可以将齿轮设计成三联滑移齿轮，如图2。

2 主要零件

在确定数控铣床的转动系统之后，要对数控铣床相应的主要零件进行选择，首先是对主轴及主轴上零件的选择，选取主轴的材料为45#钢，要保证主轴在数控铣床上的精度和使用寿命，对主轴进行调质处理，对主轴也需要进行校验，校验公式如下：

主轴上的轴承选取圆柱滚子轴承，这种轴承可以承受径向的载荷，保证主轴齿轮传递时候对轴承产生的负载荷，保证了主轴的选择和齿轮之间的传递，主轴组件的密封采用迷宫式密封方法。

数控铣床操纵机构的设计，在数控铣床上要对主传动系统变速进行操纵，以便在数控铣床外进行调速，利用拨叉实现调速，通过拨叉调整三联滑移齿轮实现数控铣床的变速。

3 总体结构

数控铣床的结构中必须要包含数控装置，数控装置的功能是接收控制指令，将指令进行识别译码，输送到计算机处理，通过信号控制伺服系统，最后对数控铣床进行控制。

进给机构的设计，在数控铣床进行铣削加工时候，要保证铣床的进给运动平稳，进给量要精度高，只有保证它的精度，才能保证铣削后表面的粗糙度，进给系统选取步进电机作为动力装置，传动元件选取滚珠丝杠进行传递。

数控铣床的控制系统是由单片机为核心，在它的基础上进行完善，把储存能力进行扩大，通过程序储存器和数据储存器，完成指令的储存和译码后数据之间的转换，再通过I/O接口，完成对数控铣床整体的监控。

4 结束语

对于一些工作量小、结构简单、制图数量少的机床设计，是不能突出设计中存在的问题，只有通过对这种大型数控设备的设计才能体现出机械设计的技术问题，通过对设备的查找资料、调研市场上对设备的要求，在通过设计研讨会对方案进行分析，论证方案，最后通过整体设计，将数控设备设计成形，是对整个设计方法和设计思想的洗礼和升华。

参考文献

[1]文怀兴，夏田.数控机床系统设计[M].北京：化学工业出版社，2005.

[2]陈立德.机械制造装备设计[M].北京：高等教育出版社，2006.

[3]王爱玲，孙旭东.数控编程技术[M].机械工业出版社，2006.

数控铣床范文第5篇

关键词：三轴数控铣床 圆锥螺旋槽 万能分度头 挂轮比

中图分类号：TG54 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（a）-0098-02

Abstract：Three axis nc milling machine is a X， Y， Z， or left and right， front and back， up and down at the same time of automatic processing equipment， its wide application in the mechanical parts processing. Is introduced in this paper a three-axis linkage CNC conical spiral flute milling machine machining， namely： by using the universal index head hang round with the X axis， so that the workpiece revolves around the X axis， thus finish high precision conical spiral groove processing， is a good application effect， good economic benefit and feasibility of high technology.

Key Words：Three axis nc milling machine；Taper spiral groove；Universal dividing head；Hanging round than

通常而言，A锥螺旋槽类工件至少要选用四轴数控铣床进行加工。但从机械加工企业的技术现状来看，三轴数控机床的使用仍最普遍，即其常用来加工X、Y轴在0°～180°范围内任一角度的曲面，可见其加工范围有限。为了在不另购多轴加工机床的情况下顺利加工圆锥螺旋槽类工件，该文在现有机床的基础上，采用辅助工艺来加工工件。

1 加工工具的选用

图1所示是一种圆锥螺旋槽类工件。

针对图1所示圆锥螺旋槽类工件，在三轴数控铣床加工中，主要的加工工具包括数控铣床、万能分度头和刀具等，具体应按圆锥螺旋槽的加工要求来选型。

1.1 数控机床的选型

在圆锥螺旋槽加工中，数控铣床的选型最为关键，通常要求选用工作台一侧方便安装挂轮的机床，如XK6325B型数控摇臂铣床，注意所选机型不得设有防护挡板。

1.2 万能分度头的选用

万能分度头是一种安装在铣床上并用来等分（2～210等分）工件的精密附件，其工作原理如下：选用分度刻度环、游标、分度盘、定位销及交换齿轮，将卡在卡盘上或顶尖间的工件按任意角度划分；利用形状不一的刀具，辅助机床加工螺旋正齿轮、正齿轮、沟槽及阿基米德螺线凸轮等；万能分度头设有圆形工作台，通常可直接将工件固定在工作台上或用夹具紧固，从而实现多方位加工工件。据此，在选择万能分度头时，应注意如下要点：一是万能分度头与尾座顶尖中心的高度应保持一致，同时底部分设2块定位块，其与工作台的槽口应保持一致，从而保证工件在X轴上的平行度；二是尾座顶尖尽量带有轴承，并用三爪卡盘来替代分度头的顶尖。

1.3 刀具的选用

根据铣床上圆锥螺旋槽的加工轨迹，工件转一周的导程与铣刀在轴线上的移动距离相等，因此在同一螺旋槽上，任意一处螺旋线的导程相等。通常而言，可用下列方程式来描述螺旋角β：

其中，PZ为导程；D为直径。据此，在导程PZ一定的情况下，螺旋角β与直径D呈正相关。因此，在同一螺旋槽上，不同直径D对应的螺旋角不等，同时在同一截面上，不同螺旋角β对应的切线方向不同，则易在加工时出现“干涉”现象，即在切削时，切除本应保留的部分，使螺旋槽截面形状出现偏差。螺旋线属于曲线，则在铣刀旋转切削时，一旦齿刃的旋转表面偏离螺旋线，便会出现“干涉”现象，且若选用三面刃铣刀，不仅铣大槽口，还会加剧“干涉”现象。综上，在三轴数控铣床加工圆锥螺旋槽中，建议选用宽度比螺旋槽槽宽窄的立铣刀。

2 挂轮比计算

在铣床上，螺旋槽的铣削要求铣刀旋转运动及工件在工作台的带动下纵向进给，同时保持工件转动的匀速状态。从工作台与工件的运动关系上可知，当工作台每次匀速移动的距离与工件导程PZ相等时，工件同时也应匀速旋转一周。为了满足这一要求，通常需在分度头上装夹工件，并用交换齿轮来将分度头的轴线旋转及工作台的水平运行联系在一起。在上述过程中，应严控交换齿轮的速比，具体计算方程式如下：

3 三轴数控铣床加工圆锥螺旋槽

综上分析，三轴数控铣床加工圆锥螺旋槽的工艺步骤可简单做如下归纳。

3.1 工件紧固

工件紧固是三轴数控铣床加工圆锥螺旋槽的首要步骤，即：先将图1所示圆锥螺旋槽类工件的大头用万能分度头的卡盘卡紧，再用尾座顶尖将另一头顶紧，其中工件的大头是Φ50 mm圆，而另一头是Φ6 mm圆锥孔。

3.2 数值校正

为了保证工件的加工精度，应选用专业的仪器来依次校正工件的轴线平直度、圆跳动度及轴跳动度，该文选用的校正仪器是百分表。

3.3 挂轮作业

挂轮是三轴数控铣床加工圆锤螺旋槽的核心步骤，其操作流程如下：先在X轴丝杠的任一端装上100齿主动挂轮，再在分度头的侧轴上装上24齿被动挂轮，最后再在挂轮挡板上装上中间72齿主动挂轮和20齿被动挂轮，以使72齿主动挂轮啮入24齿被动挂轮及20齿被动挂轮啮入100齿主动挂轮。在这一过程中，要求注意如下事项：一是通过手轮带动X轴移动，并检查工件的运庸旒S肓慵图的旋向是否吻合，否则通过将一个惰轮加装在挂轮挡板上，从而调整工件的运动轨迹；二是控制好相邻齿轮间的啮合间隙，具体做法是在安装挂轮时，将一张纸条夹在齿轮的啮合处。

3.4 设置加工刀路

为了解决反向间隙误差的问题，图1所示工件采用单向直线进给刀具的加工路径，通常避免进行环形加工。针对切屑加工，其主要分为粗、精加工。粗加工的要点包括：一是采用平行铣削，其中刀具选用的是R2.5 mm球刀；二是X、Y轴的进给率设为F350，究其原因为工件在旋转运动中会产生更大的旋向进给；三是采用单向切削，且进给方向选为从小头向大头，因为从刀具的切削力来看，从下向上远比从上向下大。精加工的要点包括：一是采用平行铣削，其中刀具选用的是R2 mm球刀，目的是控制工件与刀刃面的摩擦及工件在切削时的振动；二是采用单向切削，以解决反向间隙误差的问题。

3.5 程序加工

程序加工是三轴数控铣床加工圆锥螺旋槽的重要内容，其实施流程如下：首先，展开圆锥螺旋槽，使其形成半圆槽，其中中心线段是工件在展开后的轮廓线；其次，将半圆槽绘制成半圆槽曲面；最后，利用UG、MASTER CAM等数控编程软件，粗、精加工工件。

4 结语

在三轴数控铣床加工圆锥螺旋槽的整个应用过程中，需要注意下列控制要点：一是选用工作台一侧方便挂轮安装的数控铣床、万能分度头及宽度比螺旋槽槽宽窄的立铣刀；二是准确计算出工件的导程和挂轮比，这是提高工件加工精度的重要条件；三是在铣削加工中，严控切削量及优化加工工艺，以保证圆锥螺旋槽的加工质量满足实际使用要求，其中包括表面质量、尺寸精度等；四是鉴于三轴数控铣床加工圆锥螺旋槽技术的复杂性，应重视对技术人员的培养，其中包括专业技能、辅助技术及职业道德等的培养。总体而言，对于图1所示圆锥螺旋槽类及相似的工件，前文谈及的加工技术完全可在满足生产成本要求的条件下，保质保量完成工件加工任务。

参考文献

[1] 刘剑.三轴数控铣床几何误差补偿技术分析[J].橡塑技术与装备，2016（8）：105-106.

[2] 陈炎标.一种圆柱凸轮槽的三轴联动数控铣床加工方法[J].福建农机，2014（3）：46-48.

数控铣床范文第6篇

[关键词]桌面；数控；控制；铣床

中图分类号：U426 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0036-01

在双创思想引导下，大学生创新创业思维异常活跃，一大批大学生需要加工他们的创意。数控铣床由于其高效、操作简单等优点大受学生欢迎，尽管如此，数控铣床仍有成本高、加工范围小，无法为大多数学生所使用等局限性。故低成本桌面微型数控铣床的发展对于数控制造技术和装备的发展是有益的补充。桌面铣床由于体积小、质量小、发热量小，同时具有能耗低、成本低、安全等优点，符合节能、环保的要求。桌面微型数控铣床在结构上简化了进给、传动、变速等，并运用网上开源数控软件，易于学习和掌握，适合进行微小零件的制造，可应用于教育和科研等诸多领域。

1、机械结构设计实现

随着微小化制造的发展，对微小零件高效加工的需求显得愈发迫切。因此，针对性地设计并构建了桌面微型数控铣床。其整体基本结构如图1所示。

本设计的桌面微型数控铣床床身尺寸为350×220×190mm。主要加工对象为PCB板，木头，塑料等。铣床X、Y、Z方向的进给运动是由导轨导向，电机带动丝杆驱动该向部件做直线运动。其中X方向选用长宽尺寸为 350×12mm的滚动导轨和350×Φ12mm 的滚珠丝杠，Y方向选择长宽尺寸为 160×12mm的滚动导轨和160×Φ12mm的滚珠丝杠，Z方向选择长宽尺寸为220×12mm的滚动导轨和220×Φ12mm的滚珠丝杠。选择滚动导轨与滚珠丝杠组合，能够有效减小工作台行走时的摩擦阻力，使走刀通顺，减小了进给驱动电机的负载，有利于整机总体设计。选用的滚动导轨与滚珠丝杠大大提高三轴精度与平稳度，适用于本桌面微型数控铣床的机械结构与电力驱动。主轴的传动设计非常简洁，由电机+联轴器+主轴的模式构成，减少了许多中间传动机构，从而降低了结构的复杂性，提高了整机的可靠性。

2、桌面微型铣床的软件驱动

所设计的桌面数控车床系统软件，以通用式电脑作为数控软件的支撑平台，并通过计算机并口与控制驱动连接通信，简单方便地实现了铣床的控制。采用这种个人计算机式的数控系统主要有以下几个优势：

（1）个人计算机普及度广、成本低。（2）开源软件进一步降低成本，同时网上有大量资料易于W习和掌握其数控操作，也能适用于教学、工业等多种环境，增强其适用性。（3）个人计算机具有很强的通信功能，便于管理。（4）抗干扰和抗恶劣环境的能力强。

3、桌面型数控铣床的控制驱动原理

桌面型数控铣床的控制驱动原理结构框图如图2所示。

根据桌面微型数控铣床加工对象、加工要求、应用环境等方面的不同，其控制方案的选择也随之不同。由于桌面向微型数控铣床的加工对象主要是PCB板，木材，塑料等，所以首先对主轴转速有一定的要求。通过查阅资料并结合市场经验，主轴电机主要有直流伺服电机和高速直流电机两种选择。而根据加工精度和成本的综合考虑，进给轴选择使用步进电机驱动或伺服电机。在优先考虑成本及加工精度的情况下，主轴采用高带直流电机，进给轴使用步进电机驱动的方案。

步进电机的优点有：（1）步距值不受各种干扰因素的影响。如电压的大小，电流的数值、波形、温度的变化等。（2）误差不长期积累。步进电机每走一步所转过的角度与理论步距之间总有一定的误差，从某一步到任何一步，也总有一定的累积误差，但是，每转一圈的累积误差为零，所以步距的累积误差不是长期的累积下去。（3）控制性能好，启动、停车、翻转都是在少数脉冲内完成，在一定的频率范围内运行时，任何运动方式都不会丢失一步。所以，步进电机被广泛应用于数控机床上。

4、脱机控制器，采用高性能32位CPU，配备液晶显示器，人性化的窗口式人机界面，存储器采用外接TF卡，存储空间大于2G，工作电压与控制电压采用隔离方式，轻触式操作键盘。具有可靠性高，精度高，噪音小，操作方便等特点。控制器可以三轴联动，应用多微线段前瞻控制算法，实现三轴直线插补与三轴多微多线段连续插补。

控制器可设置与加工、操作有关的各个控制参数，使加工效果达到最佳状态。可实现手动、点动、回程序零、回机械零、坐标清零等操作。可对程序进行新建、删除、修改、读入、保存、自动加工，连续、暂停等功能。可定义多种外部手动功能，以方便使用。控制器最小数据单位0.0001mm，最大数据尺寸±99999.999mm，最高脉冲输出频率50KHz。控制轴数4轴（X，Y，Z，A）联动轴数3轴联动并具有三轴多微多线段前瞻插补控制。

5、结束语

桌面微型数控铣床是未来工厂的重要生产工具和装备。微小化是所有一切产品的发展方向。特别是当今万众创新大众创业的浪潮中更有其一席之地，大学生的创新创意产品通过低成本而又安全可靠的本桌面微型数控铣床得以实现，这是大型复杂的设备所不可比拟的。

参考文献

[1] 唐蔡华，冯广智.车床加工精度控制的创新方法探讨[J].信息系统工程，2011.

数控铣床范文第7篇

关键词：数控铣床；拉刀故障；诊断与维修；流程图

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2012）04-0122-03

在企业生产过程中，XKA714B/F立式数控铣床主轴会出现如下故障现象：操作工人在进行手动换刀操作时，刀具可以拿下，但装上刀后，按“主轴拉刀”按钮，拉刀动作明显比平常慢，重复一次松、拉刀过程，拉刀时间变得更长，再重复几次后，拉刀动作几乎没有了。机床状态提示：处于松刀状态。

拉刀故障是数控铣床的常见故障之一。主轴松、拉刀动作涉及电气、机械及液压回路，回路中任何一个环节的失效都会引起机床拉刀动作故障。要分析和排除松、拉刀这一故障，首先要知道主轴部件的机械结构组成及松、拉刀动作的原理及过程，然后熟悉常见的故障点，掌握故障诊断思路及流程，最后维修排除故障。

主轴结构和控制原理

数控铣床一般可分为立式铣床、卧式铣床和立卧两用数控铣床三种。本维修案例使用的是XKA714B/F立式数控铣床，它由床身、立柱、主轴箱、工作台、液压系统、伺服装置、数控系统等组成。床身用于支撑和连接机床各部件，主轴箱用于安装主轴，主轴内装有拉刀机构，拉刀机构采用液压装置及碟形弹簧来完成拉刀、松刀动作。主轴下端的锥孔用于安装铣刀。当主轴箱内的主轴电机驱动主轴旋转时，铣刀能够切削工件。主轴箱还可沿立柱上的导轨在Z向移动，使刀具上升或下降。工作台用于安装工件或夹具，可沿滑鞍上的导轨在X向移动，滑鞍可沿床身上的导轨在Y向移动，从而实现工件在X和Y向的移动。无论是X、Y向，还是Z向的移动都是靠伺服电机驱动滚珠丝杠来实现。伺服装置用于驱动伺服电机，主传动系统由5.5kW的变频电机驱动，电机安装在主轴箱的顶面，经过齿轮传动，可以实现无级变速。控制器用于输入零件加工程序和控制机床工作状态，控制电源用于向伺服装置和控制器供电。

（一）XKA714B/F立式数控铣床主轴部件的机械结构

主轴部件主要由刀具自动夹紧装置、自动吹净等装置组成。为了适应主轴转速高和工作性能要求，前、后支承都采用了向心推力轴承。（1）前支承是三个向心推力球轴承，背靠背安装，前面两个支承大口朝向主轴前端，后一个轴承大口朝向主轴尾部。前支承既承受径向载荷，又承受两个方向的轴向载荷。（2）后支承是两个向心推力球轴承，也是背靠背安装，小口相对。后支承只承受径向载荷，故轴承外圈轴向不定位。主轴轴承采用油脂方式，迷宫式密封。

刀具自动夹紧装置 数控铣床主轴组件由活塞、螺旋弹簧、拉杆、碟形弹簧和4个钢球组成。该机床采用锥柄刀具，刀柄的锥度为7∶24，它与主轴前端锥孔锥面定心。夹紧时，油缸上腔接回油，下腔接压力油，压力油和螺旋弹簧使活塞杆向上移动，拉杆在碟形弹簧压力作用下也向上移动，钢球被迫进入刀柄尾部拉钉的环形槽内，将刀具的刀柄拉紧。放松时，即需要换刀松开刀柄时，油缸上腔通入压力油，下腔接回油，使活塞杆向下移动，推动拉杆也向下移动，直到钢球被推至主轴孔径较大处，便松开刀柄，将刀具连同刀柄从主轴孔中取出。刀具的刀柄是靠碟形弹簧产生的拉紧力进行夹紧的，以防止在工作中突然停电时刀柄自行脱落。在活塞杆上下移动的两个极限位置上，安装行程开关，用来发出刀柄夹紧和松开的信号。在夹紧时，活塞杆下端的活塞杆端部与拉杆的上端面之间应留有一定的间隙，约为4mm，以防止主轴旋转时引起端面摩擦。

自动吹净装置 主轴换刀时，需自动清除主轴装刀锥孔内的切屑或灰尘，以便保护主轴锥孔和刀柄表面，确保刀具定位安装精度。因此，该机床采用压缩空气自动吹净装置。当刀柄从主轴锥孔拔出后，压缩空气通过活塞杆上端喷嘴经活塞和拉杆的中心孔，自动吹净主轴锥孔。

（二）XKA714B/F立式数控铣床液压系统控制原理

液压站油箱位于机床的后侧，油箱容积为40L。当油面低于油标显示位置时要及时添加；液压油使用2000h后，要进行更换。液压控制板装在液压站油箱上面，由一个1.1kW的电机驱动液压泵完成液压系统的供油和主轴箱的，液压系统的调定压力为3.5MPa。液压系统控制三个二位四通的电磁阀，电磁阀YV1控制主轴箱油路，电磁阀YV1、YV2控制主传动系统中的液压变速机构（通电为高挡），电磁阀YV1、YV3控制拉刀机构。

松刀时，电磁阀YV1、YV3同时通电，阀芯切换油路，液压油进入油缸上腔，油缸下腔接回油，活塞杆向下动作，油缸顶部行程限位开关向PMC发出反馈信号，松刀完成。

拉刀时，电磁阀YV1吸合、YV3断开阀芯切换油路，液压油进入油缸下腔，油缸上腔接回油，活塞杆向上动作，油缸顶部行程限位开关向PMC发出反馈信号，拉刀完成。

需要变速时，电磁阀YV1通电，电磁阀YV2则按高低挡要求通或断；变速完毕或装刀完毕电磁阀YV1即断。

液压系统还负责主轴箱内的齿轮及轴承。主轴箱内的油通过主轴箱背面的回油管流回油箱。如发现主轴箱下柔性挡板防护罩处有漏油现象，应立即停止使用并检查主轴箱回油管路是否通畅，严禁在主轴回油系统不畅的情况下使用机床。液压油管均是通过拖链装置到达主轴箱。当系统发出油路堵塞报警时，应对液压箱的滤油器及时清理。

（三）XKA714B/F立式数控铣床主轴松、拉刀电气系统控制原理

只要控制电磁阀YV1、YV3就可以实现拉刀、松刀的动作，但是，电磁阀怎么跟PMC联系呢？这需要通过PMC对电磁阀进行控制。一般而言，实现拉刀、松刀的动作需要用到的PMC输入接口有松紧刀允许、紧刀、拉刀；输出接口有刀具松/紧、液压油路开关、松紧刀允许指示灯、松刀指示灯、紧刀指示灯，每个接口都用相应的地址位来表示。通过XKA714B/F立式数控铣床主面板输入地址电气图可以查出，松紧刀允许按钮的输入地址位是X33.4，紧刀按钮的输入地址位是X34.0，松刀按钮的输入地址位是X34.1；通过XKA714B/F立式数控铣床PMC输出地址电气图可以查出，刀具松/紧的输出地址位是Y2.1，液压油路开关的输出地址位是Y2.2；通过XKA714B/F立式数控铣床主面板输出地址电气图可以查出，松紧刀允许指示灯的输出地址位是Y33.4，紧刀指示灯的输出地址位是Y34.0，松刀指示灯的输出地址位是Y34.1。

那么，松紧刀允许按钮的地址位X33.4、紧刀按钮的地址位X34.0、松刀按钮的地址位X34.1和控制拉刀以及松刀的输出地址位Y2.1．Y2.2有什么关系呢？当同时按下“松紧刀允许”和“松刀”按钮后，输入信号经地址位X33.4和X34.1传递给PMC，PMC通过输出接口Y2.1来控制拉刀或松刀动作，具体控制过程查看XKA714B/F立式数控铣床松刀按钮控制梯形图，可以看出，当触点X33.4和X34.1接通时，松紧刀允许指示灯Y33.4和松刀指示灯Y34.1亮，线圈Y2.1工作，继电器KA10和KA11指示灯亮，松刀完成。也就是说通过Y2.1来控制电磁阀，由于电磁阀所需要的驱动电流比较大，而PMC的输出接口驱动能力比较小，所以先由Y2.1控制继电器KA10，然后再由继电器KA10来控制电磁阀YV3的动作；同理，由Y2.2控制继电器KA11，然后再由继电器KA11来控制电磁阀YV1的动作。

（四）XKA714B/F立式数控铣床主轴松、拉刀动作控制过程

动作控制过程包括松刀动作控制过程和拉刀控制过程。

松刀控制过程 从图1可以看出，当按下松刀按钮后，输入信号经地址位X34.1传递给PMC，PMC通过输出接口Y2.1和Y2.2来控制继电器KA10和KA11吸合，使得电磁阀YV1和YV3得电，阀芯切换油路，液压油进入油缸上腔，油缸下腔接回油，使活塞杆向下移动，推动拉杆也向下移动，压缩碟形弹簧，拉刀爪松开，油缸顶部行程限位开关向PMC发出反馈信号，松刀完成。

拉刀控制过程 从图2所示拉刀动作电气控制流程图可以看出，当按下拉刀按钮后，输入信号经地址位X34.0传递给PMC，PMC通过输出接口Y2.1和Y2.2来控制继电器KA10断开和KA11吸合，使得电磁阀YV1得电吸合、YV3断开，阀芯切换油路，液压油进入油缸下腔，油缸上腔接回油，压力油和螺旋弹簧使活塞杆向上移动，拉杆在碟形弹簧压力作用下也向上移动，拉刀爪拉紧，油缸顶部行程限位开关向PMC发出反馈信号，继电器KA11断电，电磁阀YV1断电，液压油转向油路，拉刀完成。

XKA714B/F立式数控铣床拉刀常见故障点分析

数控铣床拉刀故障应综合考虑电气故障、机械故障和液压故障。

（一）电气回路故障分析点

电气回路故障分析点主要有：（1）松、拉刀按钮开关；（2）拉刀活塞杆行程限位开关；（3）PMC控制器；（4）继电器及线路；（5）电磁阀及线路等。

在这些故障分析点中，松、拉刀按钮开关、继电器由于频繁使用，容易疲劳损坏；PMC控制器属于技术成熟的数控系统产品，在弱电环境下工作，一般不易损坏。

（二）机械及液压回路故障分析点

机械及液压回路故障分析点主要有：（1）主轴拉刀机构；（2）活塞油缸；（3）油管；（4）电磁阀；（5）单向阀；（6）溢流阀；（7）液压泵；（8）压力表；（9）碟形弹簧等。

在这些故障分析点中，主轴拉刀机构中的活塞杆、拉刀爪、拉杆以及电磁阀、碟形弹簧等，由于频繁动作，容易疲劳损坏；油管易老化漏油。

XKA714B/F立式数控铣床拉刀故障诊断与维修

主轴松、拉刀动作涉及电气、机械及液压回路，回路中任何一个环节的失效都会引起机床拉刀动作故障，因为按钮开关、继电器、电磁阀的通断状态可以通过PMC诊断地址及发光二极管等状态指示灯来快速判断，直观、快捷，故先从电气回路开始检查（液压泵及压力表也可直观检查），然后再对机械及液压回路进行检查。

从图3所示XKA714B/F数控铣床拉刀故障综合诊断流程图可知，故障诊断与维修步骤如下：

第一步，维修准备。准备好XKA714B/F立式数控铣床对应的系统操作说明书、机床生产厂家提供的机械说明书、电气说明书、维修手册和维修记录等，同时准备好机床维修的常用必备工具。

第二步，现场勘察。首先察看一下XKA714B/F数控铣床的具体故障现象。然后查看报警信息，锁定故障范围，机床状态提示：处于松刀状态。最后，查阅发生故障铣床的机械及电气说明书，了解松/拉刀按钮开关地址位、PMC刀具松紧输出地址位、松紧刀电磁阀控制和液压系统原理图。

第三步，悬挂“维修中，请勿靠近”警示牌，在机床手动状态下，主轴停转，按下“紧刀”按钮，检查PMC输入地址X34.0的状态变化。如果没有变化，检查“紧刀”按钮开关及其至PMC的线路。若开关损坏，则更换开关；电路断路，则维修电路。

第四步，如果第一步不存在问题，即PMC输入地址X34.0的状态有变化（由0变为1），则检查PMC输出地址Y2.1、Y2.2的状态变化。若状态没有变化，根据梯形图判断哪些条件不满足，针对不满足条件，相应调整机床操作方式。

第五步，如果第四步不存在问题，即PMC输出地址Y2.1、Y2.2的状态有变化（由0变为1），继电器KA10和KA11应依次由通到断。若KA11和KA10其中有未断开现象，则检查PMC至KA10线圈的线路（因为松刀动作正常，故可以判断KA11和YV1都是正常的），如果线路短路则检修线路。

第六步，如果第五步不存在问题，即KA11和KA10正常断开，电磁阀YV3由吸合转为断开，线圈插头指示灯由亮转灭。若电磁阀未由吸合转为断开，检查KA10触点及YV3线圈至 KA10触点的控制线路，如果触点损坏，则更换继电器；如果线路短路，则检修线路。

第七步，如果第六步不存在问题，即电磁阀YV3由吸合转为断开，说明YV1和YV3线圈正常，则检查YV3阀芯是否正常动作、能否切换油路。若YV3阀芯动作不正常，应先检查活塞缸下腔油管有无波动，在机床断电情况下，拆开油管接头，查看油管是否通油，如果不通油，则疏通或更换油管；然后用内六角扳手插入阀芯孔，感知阀芯移动距离，如果距离小于正常移动距离，则说明阀芯被堵塞或复位弹簧弹力不足，可用新阀替换或拆阀进行检修。

第八步，如果第七步不存在问题，即YV3阀芯正常动作，可正常切换油路，则检查油缸及活塞杆是否正常。如果不正常，油缸进出油口及活塞杆被堵塞，则拆开检修。

第九步，如果以上各步检查均正常，则诊断维修结束。

总之，针对这类故障，不管是主轴拉不紧刀，还是主轴松不下刀，只要掌握了控制回路的电气、机械及液压原理，依据故障现象，逐一分析控制回路的各个环节，由简到繁，就不难找出故障点并排除故障。数控机床是一种自动化程度高、机械结构较复杂的加工设备，要充分发挥机床的高效益，就必须正确操作使用和精心维护，这样可防止设备产生非正常性磨损，保持其良好的技术性能状态，延缓劣化进程，保证生产安全运行。

参考文献：

[1]韩鸿鸾，张秀玲.数控机床维修技师手册[M].北京：机械工业出版社，2006.

[2]冯荣军.数控机床故障诊断与维修[M].北京：中国劳动出版社，2007.

[3]牛志斌.数控机床现场维修555例[M].北京：机械工业出版社，2009.

[4]王海勇.数控机床结构与维修[M].北京：化学工业出版社，2009.

[5]潘海丽.数控机床故障分析与维修[M].西安：西安电子科技大学出版社，2008.

作者简介：

数控铣床范文第8篇

提高数控铣床维修管理的水平，提高数控铣床的维修质量，将网络技术应用于数控铣床的维修管理系统设计中。首先，分析数控铣床常见故障及维修方法；其次，进行数控铣床网络维修管理系统的整体设计，设计了系统的功能模块；然后，研究了数控铣床网络维修管理系统的关键技术，主要讨论系统的层次结构、系统的数据库设计以及系统的技术支持。

关键词：

数控铣床；网络；维修管理系统

0引言

数控铣床是集机、电、液于一体的高科技装备，结构、加工工艺性、加工零件都非常复杂，因此，数控铣床的维修也有着非常强的专业性和非常大的难度。一旦数控铣床发生故障，将导致停产。为了能够提高数控铣刀的维修效率，加强数控铣床维修的规范化管理水平，降低维修成本，将网络技术和数控铣床的维修结合起来构建基于网络的数控铣床维修管理系统是非常有效的一种方式，通过构建的网络维修管理系统能够及时地获取数控铣床的使用状态，同时也能够实时地监控数控铣床的运行状况，能够第一时间发现数控铣床的故障源，从而能够制定合理的、可行的维修计划，一旦数控铣床发生故障时将使用有效的维修方案[1]。

1数控铣床常见故障的维修

（1）数控铣床的导轨故障及维修。数控铣床导轨的故障主要包括导轨研伤、加工面在接刀处不平、导轨无法运动以及导轨工作台抖动等故障，这些故障的产生不仅有导轨本身的原因，而且和滚珠丝杠、主轴伺服电机和机床地基有关，因此，在维修数控机床导轨故障的维修过程中，应该注意间隙的调整、导轨的、导轨的可靠防护以及滚动导轨的预紧。（2）数控铣床拉刀的故障及维修。数控铣床的拉刀故障主要包括电气回路故障、液压故障和机械故障。在进行拉刀故障维修的过程中，首先准备好相关的操作说明、机械和电气说明书、维修手册及维修记录，并且准备好维修所需的工具。其次，进行现场检查，检查数控铣床的故障情况。通过相关操作判断是电路故障或开关损坏，如果是前者对电路进行维修，如果是后者则换新开关，逐一排查可能的故障，最终能够恢复数控铣床的功能[2]。（3）数控铣床的主轴故障及维修。数控铣床的主轴系统故障主要包括：换刀机构故障，不能顺利拆装刀具。主轴自动停止工作，铣床自动停机。刀具夹紧后不能正常转动。针对数控铣床的故障，主要采取的维修方法有：调整齿侧间隙，增加定位的可靠性。通过提高回位弹簧的压紧力，调整传感器的安装位置，修正齿轮轴的转位大小。重新安装传感器的定位板等。（4）数控铣床冷却系统的故障及维修。数控铣床冷却系统故障包括：冷却液无法喷出，冷却系统的控制面板和报警装置失灵，冷却泵和冷却电机失灵等。处理这些故障可以将冷却按钮关闭，检查检测按钮是否正常，如果按钮损坏，可以更换新按钮。检查电机是否正常，如果不正常，可以更换新的电机。检查接触器线圈是否失灵，如果损坏应及时更换。检查继电器是否正常，如果有故障则进行维修。

2数控铣床网络维修管理系统的整体设计

将网络技术应用于数控铣床的维修管理系统之中，从而能够节省人力物力财力，数控铣床的维修者不受操作系统的制约，通过网络对数控铣床的加工状态进行监控，将数控铣床的故障数据记录下来，通过分析数控铣床的故障数据，确定最佳的维修方案。（1）数控铣床网络维修管理系统的功能设计。根据数控铣床的实际使用状况，构建数学模型进行分析。为了确保系统的可靠性，针对不同的角色分配不同使用功能。数控铣床的网络维修管理系统主要功能：收集数控铣床的运行状态数据，实时监控数控铣床的运行状态，采集数控铣床的故障信息，统计数控铣床维修信息以及采集数控铣床操作者的信息。管理系统功能框架如图1所示[3]。（2）数控铣床网络维修管理系统的模块设计。根据数控铣床维修的实际需求，建立维修管理系统主要模块，如信息检索模块、运行参数模块、故障诊断模块、维修信息模块以及帮助模块。通过构建数据库对数控铣床的维修进行有效管理[4]。信息检索模块主要包括：数控铣床的基本原理、数控铣床的维护和维修知识等信息，在数控铣床的维修过程中，维修人员可以方便检索所需信息，从而为数控铣床的维修提供信息支持。信息检索模块的信息形式主要包括文字、图像、视频等。信息的检索可以通过人机交互方式来实现，例如弹出对话框、信息导航、信息注释、多媒体等方式。运行参数模块，包括数控铣床运行过程中相关技术参数的数字化形式。该模块能够反映数控铣床的使用状况，维修人员通过该模块能够对数控铣床以往的运行状态参数进行收集、分析和管理，从而能够为维修方案的制定提供有利的依据。故障诊断模块采取了专家知识库，能够对数控铣床的故障进行诊断和维修。根据数控铣床的基本工作原理，利用人工神经网络进行故障诊断，整理出数控铣床的典型故障，设计出故障分析的专家知识库。维修人员通过数据库能够便捷地确定数控铣床的故障类型和故障位置，从而能够确定最佳的维修方案。维修信息模块包括数控铣床的维修次数、维修部位以及维修过程等信息。维修人员可以通过查询数控铣床的维修信息进行维修决策，能够为维修人员提供较好的参考，为数控铣床的维修提供依据。帮助模块主要是为维修人员在使用维修管理系统时遇到困难提供帮助，维修人员可以通过帮助中不同问题的解决方法更加有效地使用该管理系统。

3数控铣床网络维修管理系统的关键技术

3.1数控铣床网络维修管理系统层次结构

数控铣床的网络维修管理系统利用网络技术，将Web和数据库技术融合在一起，构造网络计算模型，并且融入到网络技术中，构成了相应的浏览器，利用这种方式能够进行动态网页的设计，能够提高维修管理系统的人机交互性。基于网络的数控铣床维修管理系统主要包括3个层次。（1）浏览器层。该层的功能是实现维修人员和系统后台的交互，维修人员能够通过浏览器查询和维修相关的信息。维修人员通过网络服务器，提出查询指令，网络服务器根据协议将维修人员所需要的信息通过文本、图片、视频等方式传输给维修人员。（2）网络服务器层。该层具有接口功能，网络服务器开启后可以和数据库进行通信，然后将数据信息传输给维修人员。（3）数据库服务器层。该层在接收到维修人员的检索指令后可以进行相关计算。

3.2数控铣床网络维修管理系统的数据库设计

依据数控铣床维修信息量和浏览器层的查询次数，利用中等规模的数据库服务器可以满足数控铣床维修管理系统的需求，因此，可以采用SQLServer。数据库的设计首要任务就是对维修管理系统的数据进行有效地分析，从而设计出数控铣床网络维修管理系统的数据库结构，通过关系数据库构建不同表之间的关联，并且设计合理的数据类型。数控铣床网络维修管理系统数据表主要包括：数控铣床零部件的清单表、维修零件的出入库清单表、维修人员信息表、维修用零部件库存清单表、以往的故障数据表、以往的维修记录表等，通过数据集将所有数据表统计到一个数据库内。依据不同功能模块的实际情况设计出各表的索引、规则、主外键等，使系统各个功能模块统一使用数据表，确保数据的统一性。通过授权机制，确保数控铣床网络维修管理系统的可靠性，针对不同类别的用户设置不同的使用权限，对数据表进行输入、输出、更新等操作。

3.3数控铣床网络维修管理系统的技术支持

当维修人员在进行数控铣床维修的过程中遇到技术难题时，数控铣床网络维修管理系统能够提出不同方式的技术支持，能够确定最优的数控铣床维修方案。维修人员能够通过查询数据库获得所需要的文件信息，能够输出数控铣床的故障信息，能够和维修专家进行技术沟通。

3.4数控铣床网络维修管理系统的文档库设计

数控铣床网络维修管理系统的文档主要包括维修人员上传的技术文件、系统管理者上传的相关数据表或者维修专家上传的经验性的技术文件，主要以文本、图片、视频和音频的形式存在。

4结论

将网络技术融合到数控铣床维修管理系统的设计中，为数控铣床的维修人员提供一个规范化的维修管理平台，能够提高数控铣床维修技术的提升以及维修效果的提高。将数控铣床维修相关的资料以数字化的形式存储起来，能够凭借网络的便捷性及时查询，为数控铣床的维修提供数据平台，将该系统应用于实际的维修中能够促进数控铣床维修管理水平的提升，提高数控铣床的维修效率和维修质量，能够确保装备制造业的可靠发展。

参考文献

［1］罗蕊.数控铣床的故障诊断与维修［J］.自动化应用，2016（5）：21-22.

［2］赵红燕.XK5032A数控铣床的工作原理及电气故障维修［J］.数控机床市场，2014（8）：62-63.

［3］高强.Web的煤矿设备维修管理系统设计［J］.煤炭技术，2015（4）：258-260.

［4］杜思维.基于RFID自动识别技术实现智能化监控管理的研究［J］.江西建材，2015（23）：281-283.

数控铣床范文第9篇

【关键词】数控铣床；数控技术；结构特点

1、数控铣床的机械结构

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。

2、数控铣床的分类

2.1 按主轴的位置分类

（1）数控立式铣床。数控立式铣床在数量上，一直占据数控铣床的大多数，应用范围也最广。从机床数控系绕控制的坐标数量来看，目前三坐标数控立铣仍占大多数；一般可进行三坐标联动加工，但也有部分机床只能进行

3 个坐标中的任意两个坐标联动加工（常称为 2.5 坐标加工）。此外，还有机床主轴可以绕 X、Y、Z 坐标轴中的其中一个或两个轴，作数控摆角运动的四坐标和五坐标数控立铣。

（2）数控卧式铣床。与通用卧式铣床相同，其主轴轴线平行于水平面。为了扩大加工范围和扩充功能，卧式数控铣床通常采用增加数控转盘或万能数控转盘来实现四、五坐标加工。这样，不但工件侧面上的连续回转轮廓可以加工出来，而且可以实现在一次安装中，通过转盘改变工位，进行“四面加工”。

（3）立卧两用数控铣床。目前，这类数控铣床已不多见，由于这类铣床的主轴方向可以更换，能达到在一台机床上既可以进行立式加工，又可以进行卧式加工，而同时具备上述两类机床的功能，其使用范围更广，功能更全，选择加工对象的余地更大，且给用户带来不少方便。特别是生产批量小，品种较多，又需要立、卧两种方式加工时，用户只需买一台这样的机床就行了。

2.2数控铣床在结构上的特点

（1）控制机床运动的坐标特征。为了要把工件上各种复杂的形状轮廓连续加工出来，必须控制刀具沿设定的直线、圆弧或空间的直线、圆弧轨迹运动，这就要求数控铣床的伺服拖动系统能在多坐标方向同时协调动作，并保持预定的相互关系，也就是要求机床应能实现多坐标联动。数控铣床要控制的坐标数，起码是三坐标中任意两坐标联动，要实现连续加工直线变斜角工件，起码要实现四坐标联动，而若要加工曲线变斜角工件，则要求实现五坐标联动。因此，数控铣床所配置的数控系统，在档次上一般都比其他数控机床相应更高一些。

（2）数控铣床的主轴特征。现代数控铣床的主轴开启与停止，主轴正反转与主轴变速等，都可以按程序介质上编入的程序自动执行。不同的机床，其变速功能与范围也不同。有的采用变频机组（目前已很少采用），固定数种转速，可任选一种编入程序，但不能在运转时改变；有的采用变频器调速，将转速分为数档，程编时可任选一档，在运转中可通过控制面板上的旋钮，在本档范围内自由调节；有的则不分档，程编可在整个调速范围内任选一值，在主轴运转中，可

以在全速范围内进行无级调整，但从安全角度考虑，每次只能调高或调低在允许的范围内，不能有大起大落的突变。在数控铣床的主轴套筒内，一般都设有自动拉、退刀装置，能在数秒内完成装刀与卸刀，使换刀显得较方便。

3、华中数控系统功能特点

1.显示功能

（1）实体图形显示功能。华中 HNC- 21T 系统，可根据用户选择的不同形状刀具，对用户自定义大小的毛坯，进行仿真加工；

（2）图形轨迹显示功能。可根据加工程序显示刀具运行轨迹；

（3）正文显示功能。可显示当前运行程序，帮助操作者更好了解机床的运行状况；

（4）大字符、坐标联合显示功能。可显示刀具在机床坐标系、工件坐标系下的指令值、实际值，还可显示刀具运行各段程序时的剩余值；

（5）其他显示功能。可显示当前运行程序名，当前运行程序行号，工件坐标零点的坐标值，刀具实际进给速度，实际主轴转速，当前刀具号，主轴速度、进给速度、快移速度的修调率等。

3.2 加工功能

（1）小线段高速连续插补功能。可高速圆滑拟合小线段程序的轨迹，十分利于CAM 生成的小线段程序的加工。

（2）断点保存功能、任意指定行加工的功能和程序跳段功能。

3.3编程指令特点

（1）除基本的直线、圆弧插补功能外，还可倒角、倒圆。

（2）华中数控 HNC- 21T（车床系统）还有直径、半径编程指令，螺纹加工指令，固定循环，复合循环，恒线速度控制指令等。复合循环指令的刀具轨迹，可完成每层粗切时的残料加工，满足现代加工中余量均匀的要求，有利于刀具寿命和加工精度。

（3）华中数控 HNC- 21M（铣床系统）还有绝对编程、增量编程指令，坐标系设定指令，坐标系选择指令，刀具长度补偿功能，螺旋线插补功能，极坐标指令，镜像功能，缩放功能，旋转功能，钻、镗、铰、锪等孔类加工的固定循环指令等。

3.4螺旋类加工插补指令及其应用

（1）在数控加工中的应用在数控铣削加工中，螺旋插补指令主要用于铣槽时的螺旋式下刀、加工螺纹等。

其一，以铣代镗精铣内轮廓螺旋插补指令，用于螺旋铣削圆形内轮廓时，因刀具轨迹连续，故可提高轮廓侧面的加工品质（不存在分层时的接刀痕迹），同时只要求很小的开始空间。此外，使用这种方法，可以用一把铣刀加工多个不同尺寸的孔。

其二，铣槽加工的螺旋下刀铣槽加工属于粗加工。常规的工艺是先预钻孔，然后铣刀在此预钻孔中下刀。若采用螺旋下刀，则无需预钻孔。从而简化了工艺，减少了刀具数量和换刀次数。

其三，铣削螺纹使用成型的螺纹铣刀，沿螺旋插补轨迹进行螺纹铣削加工。

（2）螺旋插补指令只适用于一圈以内的螺旋线。对于多圈螺旋线，则需要多段程序才可完成，从而编程较为麻烦；同时因为控制螺距或螺纹升角，而易导致出现顶刀等事故。

随着数控技术的发展，先进的数控系统不仅能向用户编程提供一般的准备功能和辅助功能，而且可为编程提供扩展数控功能的手段。HNC- 21 M华中世纪星数控系统的宏指令编程，应用灵活，形式自由，具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程，使加工程序简练易懂，实现普通编程难以实现的功能，可大大提高编程效率，扩展了数控系统的功能。

4、数控铣床的保护

如果红色指示灯亮的时候，说明机床出错报警，不能进行正常操作。机床报警一般为主轴报警、控制器报警、报警。

（1）在 CRT 上显示错误代码时，请查找原因，若错误代码有“PS”二字，则一定是程序或者设定数据的错误，请修改程序或者修改设定的数据。

（2）在 CRT 上没有显示错误代码时，可能是由于机床执行了一些故障操作，请参照《维修手册》进行调整。

（3）如果机床在遇到紧急情况时，应立即按下急停按钮，这时机床紧急停止，主轴也马上紧急停转。当排除故障后，急停按钮复位，机床操作正常。

（4）当刀具超越了机床限位开关限定的行程范围或者进入由参数指定的禁止区域，CRT 显示“超程”报警，要想解除急停报警，按机床正面的机床复位按钮，用手轮方式移出限位区域，按复位按钮解除报警即可。

5、结束语

数控机床加工程序，不仅要包括零件的工艺过程，而且还要包括切削用量的选择、运动方式、刀具系统、切削规范以及工件的装夹方法。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术，已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

参考文献：

[1]苏建修. 数控加工工艺[M]. 北京：机械工业出版社，2009.