1.结构布局

中小规格的立式数控铣床的机械结构大多类似于普通立式升降台铣床。

立式升降台铣床的典型结构如图4.1-1所示，这种机床的立柱与床身一体，机床由底座、床身、主轴箱、工作台、床鞍、升降台等基本部件组成，各部件的主要作用如下。

（1）底座和床身

底座用来固定床身、支承升降台；床身用于机床其他部件的支承。主轴箱安装在床身上部，主电动机和变速机构一般安装在床身内；床身前侧加工有导轨，升降台可沿床身导轨作上下运动。

（2）主轴箱和主轴

主轴箱用来支承主轴部件，升降台铣床的主轴箱通常固定在床身上，并可以根据需要进行回转偏摆，主轴的前端内侧为锥孔，可用来安装铣刀或钻夹头，刀具可通过主轴内的拉杆进行松夹。

图4.1-1所示的大规格升降台铣床一般采用固定主轴结构，其轴向进给通过升降台运动实现，故主轴刚性较好。

中小规格的铣床主轴箱一般采用主轴和套筒双层结构，通过主轴箱上的进给手柄操作，可使套筒连同主轴在主轴箱内上下移动，进行刀具的轴向进给；平面铣削时，可通过锁紧机构直接锁紧套筒，使得主轴和主轴箱成为一体，以增强主轴刚性。安装在套筒内的主轴采用花键传动，以保证主轴上下运动时的动力传递。花键套由安装在床身内的主电动机驱动，通过操纵床身上的变速手柄，可改变主轴转速，以获得加工所需的切削速度。

（3）工作台和床鞍

工作台用来安装和固定工件，它安装在床鞍（又称滑座）上，并可以在床鞍上左右运动；床鞍安装在升降台上，它可在升降台上前后运动。工作台和床鞍既可通过手柄操作移动，也可通过进给电动机实现机动进给，机动进给速度可通过变速箱调整。

图4.1-1 升降台铣床

（4）升降台

升降台用于工件轴向位置的大范围调整，通过底座上的丝杠，升降台可在床身的导轨上运动。升降运动同样可通过手柄操作或在进给电动机的带动下机动进给，机动进给速度可通过变速箱调整。

除以上基本组成部件外，出于操作、加工等的需要，机床还有冷却、润滑、照明、切屑储存盒等辅助部件。(www.daowen.com)

2.基本特点

从升降台铣床基础上发展起来的数控铣床的外形如图4.1-2所示。规格较大的数控铣床一般采用图4.1-2a所示的升降台进给方式，主轴箱及主传动系统基本保留了图4.1-1所示普通铣床的结构。中、小规格的数控铣床则通常采用主轴套筒进给方式，升降台用于轴向行程的大范围手动调整，主轴箱不能回转，其主电动机可倒置安装在立柱内，或如图4.1-2b所示，直接安装在主轴箱上。

数控铣床的基本结构特点如下。

（1）主传动系统

普通升降台铣床的主电动机一般无电气调速功能，主轴变速需要通过床身内的齿轮变速机构实现，因此，主轴只能实现机械有级变速。数控铣床的主电动机一般采用交流主轴驱动或变频调速，主轴可无级变速，其最高转速通常也高于普通铣床。

为了提高主轴低速输出转矩和功率，数控铣床的主轴一般仍需要安装少量的变速齿轮，但其变速档较少，变速箱的结构也较简单。

（2）进给系统

数控铣床的主轴轴向进给（Z轴）、工作台的纵向进给（X轴）、床鞍的横向进给（Y轴）都由伺服电动机驱动，刀具可在CNC控制下定位或插补，其位置、运动速度和轨迹可任意控制，进给驱动电动机和丝杠通常可采用同步带或直接连接，其传动系统结构简单，不再需要进给箱。

图4.1-2 数控铣床

a）大规格 b）中小规格

中小规格数控铣床的其轴向进给通过主轴套筒实现，工作台升降只用于轴向行程的大范围调整，因此，它仍采用手动升降的方式；规格较大的数控铣床则采用固定主轴和升降台进给方式，以增强主轴刚性。

（3）其他

数控铣床的加工效率、精度要求通常高于普通铣床，因此，机床一般配套有较为完善的自动冷却、自动润滑等辅助系统，其刀具的松/夹可通过液压或气动控制系统自动实现。但是为了方便工件的装卸、升降台手动升降等操作，升降台数控铣床一般较少使用全封闭防护罩。