1.1 数控铣削的预备知识

在开始一项数控铣削任务之前，首先要熟悉一下数控铣削的一些基本知识。

1.1.1 数控铣削的加工范围

铣削加工作为一种金属切削类加工，在机械加工领域具有举足轻重的地位。传统的铣削只可以加工平面、成型面、各种沟槽等，但随着数控技术在机械加工领域的应用，数控铣削在原有的加工范围外，又有了许多扩展。除了主要的平面铣削、曲面铣削和轮廓铣削外，还包括对零件进行钻、扩、铰、镗、锪加工及螺纹加工等，如图1-1所示。

图1-1 数控铣削的加工范围

1.1.2 数控铣削加工装备

工欲善其事，必先利其器。在了解怎么进行数控铣削加工之前，还必须了解要完成上述铣削加工所需要的基本装备即数控铣削加工装备，主要包括数控铣床、夹具、刀具、测量装置和其他辅助工具等。

1.数控铣床及加工中心概述

能完成上述数控铣削类加工的机床从功能上大体可以分成两类：普通数控铣床和数控镗铣加工中心，如图1-2所示，其本质的区别就在于数控镗铣加工中心（简称加工中心）具有刀库和自动换刀功能，而普通数控铣床则没有。试想一下，需完成在平面加工后还要在该平面上完成孔加工时，若使用普通数控铣床，则需要停车后人工换刀并进行重新对刀，不仅加工效率较低同时加工精度又不易保证。而采用加工中心则只需要在刀库中预先装好所需刀具，并做好刀具的调整工作，加工时便能在需要时利用自动换刀装置完成换刀工作无须人为干预，大大提高了生产效率和加工质量。因此，在现代制造领域中加工中心正逐步成为主流铣削类机床。

图1-2 数控铣削加工设备

此外，不论数控铣床还是加工中心，都必须具备多坐标联动功能，以便于各类复杂的平面、曲面和壳体类零件的轮廓加工。所谓多坐标联动功能是指能够控制多个坐标轴同时运动的功能，其实现了机床进给运动部件的合成运动，完成各种轮廓加工。通常所说的联动包括二坐标联动、三坐标联动、四坐标联动和五坐标联动。此部分内容将在数控机床坐标系中做详尽介绍，在此不再赘述。

而从结构上，数控铣床又可以分为立式和卧式两种，判别的依据主要为主轴的方向，机床的主轴垂直，便是立式；主轴水平，便是卧式，如图1-3 所示。通常，立式相比卧式结构上更简单，占地面积小，价格也便宜，因此中小型数控铣床多数采用立式。而相比立式，卧式机床具有较好的刚度，精度保持性能也较好，因此适用于大型机床。

图1-3 数控铣床的两种类型

2.夹具

夹具主要用于零件在机床上的定位和夹紧。夹具的选择要依据具体零件的形状和定位要求确定，常见的通用夹具有平口钳和压板等，如图1-4所示。

图1-4 通用夹具

3.刀具

数控铣削所用刀具的种类繁多，主要有铣刀、孔加工刀具、成型刀具等，如图1-5 所示。刀具的材料也各异，选择刀具要依据被加工零件的材料、几何形状、表面质量要求、切削性能等进行多方面的考虑。

图1-5 数控铣削所用刀具