1．?dāng)?shù)控銑床的分類

自從工業(yè)革命以來，機(jī)床工業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化。大多數(shù)人了解的是銑床、車床和鉆床，也就是所說的普通機(jī)床，這些設(shè)備通過技術(shù)工人操作手輪移動(dòng)刀架使刀具沿正確的方向走刀到零件所加工的位置。普通機(jī)床需要通過接受過較長時(shí)間的專業(yè)培訓(xùn)并且具有一定操作技能的操作者在具備一定條件的環(huán)境下才能加工出高質(zhì)量的零件。相對(duì)來說，普通設(shè)備的加工效率較低，成本較高。

今天，數(shù)控設(shè)備在相當(dāng)多的領(lǐng)域已經(jīng)完全或逐漸取代了普通設(shè)備，與普通機(jī)床不同，數(shù)控機(jī)床加工零件的過程完全自動(dòng)地進(jìn)行，加工過程中人工不能干預(yù)。因此，首先必須將所要加工件的全部信息，包括工藝過程、刀具運(yùn)動(dòng)軌跡及走刀方向、位移量、工藝參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量、切削深度）以及輔助動(dòng)作（換刀、變速、冷卻、夾緊、松開）等，按加工順序采用標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定的程序指令編寫出正確的數(shù)控加工程序，然后輸入到數(shù)控設(shè)備的控制系統(tǒng)中，隨后控制系統(tǒng)按數(shù)控程序的要求控制數(shù)控機(jī)床對(duì)零件進(jìn)行加工。所謂數(shù)控編程，一般指包括零件圖樣分析、工藝分析與設(shè)計(jì)、圖形數(shù)學(xué)處理、編寫并輸入程序清單、程序校驗(yàn)的全部工作過程。數(shù)控編程可分為手工編程和自動(dòng)編程兩種方式。

數(shù)控銑床可進(jìn)行鉆孔、鏜孔、攻螺紋、輪廓銑削、平面銑削、平面型腔銑削及空間三維復(fù)雜型面的銑削加工。加工中心、柔性加工單元是在數(shù)控銑床的基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展起來的，其主要加工方式也是銑加工方式。

數(shù)控銑床可按通用銑床的分類方法分為以下3類：

（1）數(shù)控立式銑床

數(shù)控立式銑床主軸軸線垂直于水平面，這種銑床占數(shù)控銑床的大多數(shù)，應(yīng)用范圍也最廣。目前三坐標(biāo)數(shù)控立式銑床占數(shù)控銑床的大多數(shù)，一般可進(jìn)行三軸聯(lián)動(dòng)加工。

（2）臥式數(shù)控銑床

臥式數(shù)控銑床的主軸軸線平行于水平面。為了擴(kuò)大加工范圍和擴(kuò)充功能，臥式數(shù)控銑床通常采用增加數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)或萬能數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn)四軸和五軸聯(lián)動(dòng)加工。這樣既可以加工工件側(cè)面的連續(xù)回轉(zhuǎn)輪廓，又可以實(shí)現(xiàn)在一次裝夾中通過轉(zhuǎn)臺(tái)改變零件的加工位置也就是通常所說的工位，進(jìn)行多個(gè)位置或工作面的加工。

（3）立臥兩用轉(zhuǎn)換銑床

這類銑床的主軸可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換，可在同一臺(tái)數(shù)控銑床上進(jìn)行立式加工和臥式加工，同時(shí)具備立、臥式銑床的功能。

2．?dāng)?shù)控銑床的主要加工對(duì)象

（1）平面類零件

平面類零件的特點(diǎn)表現(xiàn)在加工表面既可以平行水平面，又可以垂直于水平面，也可以與水平面的夾角成定角；目前在數(shù)控銑床上加工的絕大多數(shù)零件屬于平面類零件，平面類零件是數(shù)控銑削加工中最簡單的一類零件，一般只需要用三坐標(biāo)數(shù)控銑床的兩軸聯(lián)動(dòng)或三軸聯(lián)動(dòng)即可加工。在加工過程中，加工面與刀具為面接觸，粗、精加工都可采用端銑刀或牛鼻刀。

（2）曲面類零件

曲面類零件的特點(diǎn)是加工表面為空間曲面，在加工過程中，加工面與銑刀始終為點(diǎn)接觸。表面精加工多采用球頭銑刀進(jìn)行。

3．?dāng)?shù)控銑床的坐標(biāo)系

為了描述點(diǎn)在平面和空間中的位置，首先需要定義一個(gè)確定方向和相對(duì)位置的坐標(biāo)系，數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系采用右手直角笛卡兒坐標(biāo)系。它規(guī)定直角坐標(biāo)X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸的正方向用右手法則判定，圍繞各坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)軸A、B、C的正方向用右手螺旋法則判定。數(shù)控加工采用的是空間三維坐標(biāo)系，三維坐標(biāo)系是在二維即平面坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)垂直方向的軸，通常稱之為Z軸，為平行于機(jī)床主軸的坐標(biāo)軸，如圖1所示。

圖1數(shù)控銑床的坐標(biāo)系

（1）建立加工坐標(biāo)系的步驟

為了在數(shù)控設(shè)備上加工零件，首先需要確定工件在機(jī)床上的位置，因此，必須建立一個(gè)與加工零件相關(guān)的坐標(biāo)系，雖然數(shù)控設(shè)備的優(yōu)勢(shì)在于允許或者機(jī)床上、或者工件上、或者夾具上的任何位置都可以作為數(shù)控編程的零點(diǎn)而建立坐標(biāo)系，但最佳的解決方案選擇既簡單又方便定位的位置，這樣操作者通過按控制面板上的幾個(gè)按鈕就可以完成建立加工坐標(biāo)系了。具體操作可以簡單的定義為以下幾個(gè)步驟：

①根據(jù)數(shù)控編程坐標(biāo)系或加工坐標(biāo)系確定零件坐標(biāo)系的位置和坐標(biāo)軸的方向。

②利用零件和夾具上定位面建立加工坐標(biāo)系。

③校正加工坐標(biāo)系，通過校正加工坐標(biāo)系，使建立的加工坐標(biāo)系滿足數(shù)控加工的要求。

（2）建立加工坐標(biāo)系的要素

幾何元素點(diǎn)、線、面對(duì)找正和校正加工坐標(biāo)系非常有用，一個(gè)關(guān)鍵的因素是可以確定零件和夾具