功能特點
數控銑削加工除了具有普通銑床加工的特點外，還有如下特點：
加工中心1、零件加工的適應性強、靈活性好，能加工輪廓形狀特別複雜或難以控制尺寸的零件，如模具類零件、殼體類零件等；
2、能加工普通工具機無法加工或很難加工的零件，如用數學模型描述的複雜曲線零件以及三維空間曲面類零件；
3、能加工一次裝夾定位後，需進行多道工序加工的零件；
4、加工精度高、加工質量穩定可靠，數控裝置的脈衝當量一般為0.001mm，高精度的數控系統可達0.1μm，另外，數控加工還避免了操作人員的操作失誤；
5、生產自動化程度高，可以減輕操作者的勞動強度。有利於生產管理自動化；
6、生產效率高，數控銑床一般不需要使用專用夾具等專用工藝設備，在更換工件時只需調用存儲於數控裝置中的加工程式、裝夾工具和調整刀具數據即可，因而大大縮短了生產周期。其次，數控銑床具有銑床、鏜床、鑽床的功能，使工序高度集中，大大提高了生產效率。另外，數控銑床的主軸轉速和進給速度都是無級變速的，因此有利於選擇最佳切削用量；
結構組成
基本結構
數控銑床形式多樣，不同類型的數控銑床在組成上雖有所差別，但卻有許多相似之處。下面以XK5040A型數控立式升降台銑床為例介紹其組成情況。Ⅺ鋸040A型數控立式升降台銑床配有Ⅳ四3MA數控系統，採用全數字交流伺服驅動。該工具機由6個主要部分組成．即床身部分，銑頭部分，工作檯部分，橫進給部分，升降台部分，冷卻、潤滑部分。床身內部布局合理，具有良好的剛性，底座上設有4個調節螺栓，便於工具機進行水平調整，切削液儲液襤設在工具機座內部。。
系統分類
①冷卻系統。工具機的冷卻系統是由冷卻泵、出水管、回水管、開關及噴嘴等組成，冷卻泵安裝在工具機底座的內腔里，冷卻泵將切削液從底座內儲液池打至出水管，然後經噴嘴噴出，對切削區進行冷卻。
②潤滑系統及方式。潤滑系統是由手動潤捐油泵、分油器、節流閥、油管等組成。工具機採用周期潤滑方式，用手動潤滑油泵，通過分油器對主軸套筒、縱橫嚮導軌及三向滾珠絲桿進行潤滑，以提高工具機的使用壽命。
從數字控制技術特點看．由於數控工具機採用了伺服電機，套用數位技術實現了對工具機執行部件工作順序和運動位移的直接控制，傳統工具機的變速箱結構被取消或部分取消了，因而機械結構也大大簡化了。數字控制還要求機械系統有較高的傳動剛度和無傳動間隙，以確保控制指令的執行和控制品質的實現。同時．由於計算機水平和控制能力的不斷提高，同一台工具機上允許更多功能部件同時執行所需要的各種輔助功能已成為可能，因而數控工具機的機械結構比傳統工具機具有更高的集成化功能要求。
從製造技術發展的要求看，隨著新材料和新工藝的出現，以及市場競爭對低成本的要求，金屬切削加工正朝著切削速度和精度越來越高、生產效率越來越高和系統越來越可靠的方向發展。這就要求在傳統工具機基礎上發展起來的數控工具機精度更高．驅動功率更太，機械機構動’靜、熱態剛度更好，工作更可靠，能實現長時同連續運行和儘可能少的停機時間。
銑頭部分
銑頭部分由有級(或無級)變速箱和銑頭兩個部件組成。銑頭主軸支承在高精度軸承上．保證主軸具有高迴轉精度和良好的剛性；主軸裝有快速換刀螺母，前端錐採用1$0505錐度；主軸採用機械無級變速，其調節範圍寬，傳動平穩，操作方便。剎車機構能使主軸迅速制動，可節省輔助時間，剎車時通過制動手柄撐開止動環使主軸立即制動。啟動主電動機時，應注意鬆開主軸制動手柄。銑頭部件還裝有伺服電機、內齒帶輪、滾珠絲槓副及主軸套簡，它們形成垂直方向(z方向)進給傳動鏈，使主軸作垂向直線運動。
工作檯與床鞍支承在升降台較寬的水平導軌上，工作檯的縱向進給是由安裝在工作檯右端的伺服電機驅動的。通過內齒帶輪帶動精密滾珠絲槓剮，從而使工作檯獲得縱向進給。工作檯左端裝有手輪和刻度盤，以便進行手動操作。床鞍的縱橫嚮導軌面均採用了TuRcllEB貼塑面，從而提高了導軌的耐磨性、運動的平穩性和精度的保持性，消除了低速爬行現象。
基礎件
數控銑床的基礎件通常是指床身、立柱、橫樑、工作檯、底座等結構件，其尺寸較大(俗稱大件)，井構成了工具機的基本框架。其他部件附著在基礎件上，有的部件還需要沿著基礎件運動。由於基礎件起著支撐和導向的作用，因而對基礎件的本要求是剛度好。
工作原理：
工作原理變頻器
變頻器（Variable-frequencyDrive，VFD）是套用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的功率控制設備。在數控工具機中，變頻器主要用於控制主軸的動作。
變頻器夾具
數控工具機主要用於加工形狀複雜的零件，但所使用夾具的結構往往並不複雜。數控銑床夾具的選用可首先根據生產零件的批量來確定。
對單件、小批量、工作量較大的模具加工來說，一般可直接在工具機工作檯面上通過調整實現定位與夾緊，然後通過加工坐標系的設定來確定零件的位置。
對有一定批量的零件來說，可選用結構較簡單的夾具。例如，加工圖1所示的凸輪零件的凸輪曲面時，可採用圖2中所示的凸輪夾具。其中，兩個定位銷3、5與定位塊4組成一面兩銷的六點定位，壓板6與夾緊螺母7實現夾緊。圖中：1-凸輪零件，2-夾具體，3-圓柱定位銷，4-定位塊，5-菱形定位銷，6-壓板，7-夾緊螺母。
刀具
數控銑床上所採用的刀具要根據被加工零件的材料、幾何形狀、表面質量要求、熱處理狀態、切削性能及加工餘量等，選擇剛性好、耐用度高的刀具。常見刀具見圖3。
（1）銑刀類型選擇
根據被加工零件的幾何形狀,選擇刀具的類型有：
1）加工曲面類零件時，為了保證刀具切削刃與加工輪廓在切削點相切，而避免刀刃與工件輪廓發生干涉，一般採用球頭刀，粗加工用兩刃銑刀，半精加工和精加工用四刃銑刀,如圖4所示。
2）銑大的平面時：為了提高生產效率和提高加工表面粗糙度，一般採用刀片鑲嵌式盤形銑刀，如圖5所示。
3）銑小平面或台階面時一般採用通用銑刀，如圖6所示。
4）銑鍵槽時，為了保證槽的尺寸精度、一般用兩刃鍵槽銑刀，如圖7所示。
5）孔加工時，可採用鑽頭、鏜刀等孔加工類刀具，如圖8所示。
鑽頭 鏜刀
（2）銑刀結構選擇
銑刀一般由刀片、定位元件、夾緊元件和刀體組成。由於刀片在刀體上有多種定位與夾緊方式，刀片定位元件的結構又有不同類型，因此銑刀的結構形式有多種，分類方法也較多。選用時，主要可根據刀片排列方式。刀片排列方式可分為平裝結構和立裝結構兩大類。
平裝結構(刀片徑向排列)
平裝結構銑刀（如圖9所示）的刀體結構工藝性好，容易加工，並可採用無孔刀片(刀片價格較低，可重磨)。由於需要夾緊元件，刀片的一部分被覆蓋，容屑空間較小，且在切削力方向上的硬質合金截面較小，故平裝結構的銑刀一般用於輕型和中量型的銑削加工。
立裝結構(刀片切向排列)
立裝結構銑刀（如圖10所示）的刀片只用一個螺釘固定在刀槽上，結構簡單，轉位方便。雖然刀具零件較少，但刀體的加工難度較大，一般需用五坐標加工中心進行加工。由於刀片採用切削力夾緊，夾緊力隨切削力的增大而增大，因此可省去夾緊元件，增大了容屑空間。由於刀片切向安裝，在切削力方向的硬質合金截面較大，因而可進行大切深、大走刀量切削，這種銑刀適用於重型和中量型的銑削加工。
銑刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角等。為滿足不同的加工需要，有多種角度組合型式。各種角度中最主要的是主偏角和前角(製造廠的產品樣本中對刀具的主偏角和前角一般都有明確說明)。
主偏角Kr
主偏角為切削刃與切削平面的夾角，如圖11所示。銑刀的主偏角有90°、88°、75°、70°、60°、45°等幾種。
主偏角對徑向切削力和切削深度影響很大。徑向切削力的大小直接影響切削功率和刀具的抗振性能。銑刀的主偏角越小，其徑向切削力越小，抗振性也越好，但切削深度也隨之減小。
90°主偏角 在銑削帶凸肩的平面時選用，一般不用於純平面加工。該類刀具通用性好(即可加工台階面，又可加工平面)，在單件、小批量加工中選用。由於該類刀具的徑向切削力等於切削力，進給抗力大，易振動，因而要求工具機具有較大功率和足夠的剛性。在加工帶凸肩的平面時，也可選用88°主偏角的銑刀，較之90°主偏角銑刀，其切削性能有一定改善。
60°～75°主偏角 適用於平面銑削的粗加工。由於徑向切削力明顯減小(特別是60°時)，其抗振性有較大改善，切削平穩、輕快，在平面加工中應優先選用。75°主偏角銑刀為通用型刀具，適用範圍較廣；60°主偏角銑刀主要用於鏜銑床、加工中心上的粗銑和半精銑加工。
45°主偏角 此類銑刀的徑向切削力大幅度減小，約等於軸向切削力，切削載荷分布在較長的切削刃上，具有很好的抗振性，適用於鏜銑床主軸懸伸較長的加工場合。用該類刀具加工平面時，刀片破損率低，耐用度高；在加工鑄鐵件時，工件邊緣不易產生崩刃。
前角γ
銑刀的前角可分解為徑向前角γf和軸向前角γp，徑向前角γf主要影響切削功率；軸向前角γp則影響切屑的形成和軸向力的方向，當γp為正值時切屑即飛離加工面。徑向前角γf和軸向前角γp正負的判別見圖12。
常用的前角組合形式如下：
雙負前角，雙負前角的銑刀通常均採用方形(或長方形)無后角的刀片，刀具切削刃多(一般為8個)，且強度高、抗衝擊性好，適用於鑄鋼、鑄鐵的粗加工。由於切屑收縮比大，需要較大的切削力，因此要求工具機具有較大功率和較高剛性。由於軸向前角為負值，切屑不能自動流出，當切削韌性材料時易出現積屑瘤和刀具振動。
凡能採用雙負前角刀具加工時建議優先選用雙負前角銑刀，以便充分利用和節省刀片。當採用雙正前角銑刀產生崩刃(即衝擊載荷大)時，在工具機允許的條件下亦應優先選用雙負前角銑刀。
雙正前角 雙正前角銑刀採用帶有后角的刀片，這種銑刀楔角小，具有鋒利的切削刃。由於切屑收縮比小，所耗切削功率較小，切屑成螺旋狀排出，不易形成積屑瘤。這種銑刀最宜用於軟材料和不鏽鋼、耐熱鋼等材料的切削加工。對於剛性差(如主軸懸伸較長的鏜銑床)、功率小的工具機和加工焊接結構件時，也應優先選用雙正前角銑刀。
正負前角(軸向正前角、徑向負前角) 這種銑刀綜合了雙正前角和雙負前角銑刀的優點，軸向正前角有利於切屑的形成和排出；徑向負前角可提高刀刃強度，改善抗衝擊性能。此種銑刀切削平穩，排屑順利，金屬切除率高，適用於大餘量銑削加工。瓦爾特公司的切向布齒重切削銑刀F2265就是採用軸向正前角、徑向負前角結構的銑刀。
銑刀齒數多，可提高生產效率，但受容屑空間、刀齒強度、工具機功率及剛性等的限制，不同直徑的銑刀的齒數均有相應規定。為滿足不同用戶的需要，同一直徑的銑刀一般有粗齒、中齒、密齒三種類型。
粗齒銑刀 適用於普通工具機的大餘量粗加工和軟材料或切削寬度較大的銑削加工；當工具機功率較小時，為使切削穩定，也常選用粗齒銑刀。
中齒銑刀 系通用系列，使用範圍廣泛，具有較高的金屬切除率和切削穩定性。
密齒銑刀 主要用於鑄鐵、鋁合金和有色金屬的大進給速度切削加工。在專業化生產(如流水線加工)中，為充分利用設備功率和滿足生產節奏要求，也常選用密齒銑刀(此時多為專用非標銑刀)。
銑刀直徑選擇
銑刀直徑的選用視產品及生產批量的不同差異較大，刀具直徑的選用主要取決於設備的規格和工件的加工尺寸。
平面銑刀
選擇平面銑刀直徑時主要需考慮刀具所需功率應在工具機功率範圍之內，也可將工具機主軸直徑作為選取的依據。平面銑刀直徑可按D=1.5d（d為主軸直徑)選取。在批量生產時，也可按工件切削寬度的1.6倍選擇刀具直徑。
立銑刀
立銑刀直徑的選擇主要應考慮工件加工尺寸的要求，並保證刀具所需功率在工具機額定功率範圍以內。如系小直徑立銑刀，則應主要考慮工具機的最高轉數能否達到刀具的最低切削速度(60m/min)。
槽銑刀
槽銑刀的直徑和寬度應根據加工工件尺寸選擇，並保證其切削功率在工具機允許的功率範圍之內。
刀片牌號選擇
合理選擇刀片硬質合金牌號的主要依據是被加工材料的性能和硬質合金的性能。一般選用銑刀時，可按刀具製造廠提供加工的材料及加工條件，來配備相應牌號的硬質合金刀片。
由於各廠生產的同類用途硬質合金的成份及性能各不相同，硬質合金牌號的表示方法也不同，為方便用戶，國際標準化組織規定，切削加工用硬質合金按其排屑類型和被加工材料分為三大類：P類、M類和K類。根據被加工材料及適用的加工條件，每大類中又分為若干組，用兩位阿拉伯數字表示，每類中數字越大，其耐磨性越低、韌性越高。
立式數控銑床
立式數控銑床
P類合金(包括金屬陶瓷)用於加工產生長切屑的金屬材料，如鋼、鑄鋼、可鍛鑄鐵、不鏽鋼、耐熱鋼等。
M類合金用於加工產生長切屑和短切屑的黑色金屬或有色金屬，如鋼、鑄鋼、奧氏體不鏽鋼、耐熱鋼、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。
K類合金用於加工產生短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬材料，如鑄鐵、鋁合金、銅合金、塑膠、硬膠木等。
選用
加工特點
對於加工部位是框形平面或不等高的各級台階，那么選用點位---直線系統的數控銑床即可。如果加工部位是曲面輪廓，應根據曲面的幾何形狀決定選擇兩坐標聯動和三坐標聯動的系統。也可根據零件加工要求，在一般的數控銑床的基礎上，增加數控分度頭或數控迴轉工作檯，這時工具機的系統為四坐標的數控系統，可以加工螺旋槽、葉片零件等。
尺寸
規格較小的升降台式數控銑床，其工作檯寬度多在400mm以下，它最適宜中小零件的加工和複雜形面的輪廓銑削任務。規格較大的如龍門式銑床，
鑄鐵銑床工作檯系統描述
主軸箱包括主軸箱體和主軸傳動系統，用於裝夾刀具並帶動工具旋轉，主軸轉速範圍和輸出扭矩對加工有直接的影響。
進給伺服
由進給電機和進給執行機構組成，按照程式設定的進給速度實現刀具和工件之間的相對運動，包括直線進給運動和旋轉運動。
控制系統
組裝中的數控龍門銑床
組裝中的數控龍門銑床
數控銑床運動控制的中心，執行數控加工程式控制工具機進行加工。
現狀前景
2012年，我國經濟發展速度放緩，工業增長的乏力給整個加工中心行業產生了重大影響，現代社會，加工中心行業產能過剩所帶來的負面效應開始顯現。下一階段行業將通過兼併重組吸收掉一批小廠家、淘汰一批落後企業、轉移一批加工中心到國外、提高產品質量。這樣既解決了產能過剩問題，又提高了加工中心行業整體水平。
2012年我國加工中心產量比例分析
2012年我國加工中心產量比例分析
市場的低迷也給加工中心企業帶來了轉型的機遇，企業應將主要精力由銷售產品轉移到提高產品的質量上來，重新設定產品線，制定發展戰屢，淘汰掉落後的產品，多研發盈利能力強的加工中心，為市場回暖做好準備。
受益於國家振興裝備製造業的大環境和強勁的市場需求拉動，國內銑床工具行業出現了技術長足發展、投資熱情高漲的局面。“十二五”規劃已將振興裝備製造業作為推進工業結構最佳化升級的主要內容，數控銑床則成為振興裝備製造業的重點之一。未來，我國將重點發展高速、精密、複合數控金切銑床;重型數控金切銑床;數控特種加工銑床;大型數控成形衝壓設備及數控銑床的相關部件等。
前瞻產業研究院發布的《2013-2017年中國數控工具機行業市場需求預測與投資戰略規劃分析報告》顯示，2011年，中國生產銑床109.84萬台，實現工業總產值6606.5億元，同比增長32.1%，其中數控銑床27.21萬台，增速達15.26%，數控銑床已成為銑床消費的主流。尤其是高檔數控銑床屬於高端裝備製造業，具有高技術含量、高技術附加值的特徵，是發展戰略性新興產業重要著力點，未來高檔數控銑床市場巨大。
