數(shù)控機床1(機械)

1、徐徐 立立佛山職業(yè)技術學院佛山職業(yè)技術學院 機電工程系機電工程系通用設備故障診斷與維修通用設備故障診斷與維修單元七單元七數(shù)控機床的機械系統(tǒng)數(shù)控機床的機械系統(tǒng)項目一：數(shù)控機床概述項目一：數(shù)控機床概述一、數(shù)控機床的分類：一、數(shù)控機床的分類：( (按加工工藝及機床用途的類型分類按加工工藝及機床用途的類型分類) )v 金屬切削類金屬切削類: : 數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、加工中數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、加工中心等。心等。v 金屬成型類：數(shù)控壓力機、數(shù)控彎管機、數(shù)控旋壓機等。金屬成型類：數(shù)控壓力機、數(shù)控彎管機、數(shù)控旋壓機等。v 特種加工類：電火花線切割機、數(shù)控激光加工機等。特種加工類：電火花線切

2、割機、數(shù)控激光加工機等。v 測量、繪圖類：三坐標測量儀、數(shù)控繪圖儀等。測量、繪圖類：三坐標測量儀、數(shù)控繪圖儀等。7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床結構類型：二、數(shù)控切削機床結構類型：1 1、數(shù)控車床：、數(shù)控車床：數(shù)控車床的主要功能數(shù)控車床的主要功能 數(shù)控車床主要用于加工各種軸類、套筒類數(shù)控車床主要用于加工各種軸類、套筒類和盤類零件上的回轉(zhuǎn)表面，例如內(nèi)外圓柱面、和盤類零件上的回轉(zhuǎn)表面，例如內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成型回轉(zhuǎn)表面及螺紋面等。圓錐面、成型回轉(zhuǎn)表面及螺紋面等。7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床結構類型：二、數(shù)控切削機床結構類型：1 1、數(shù)控車床：、

3、數(shù)控車床：普通型數(shù)控車床普通型數(shù)控車床7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床結構類型：二、數(shù)控切削機床結構類型：1 1、數(shù)控車床：、數(shù)控車床：普通型數(shù)控車光機普通型數(shù)控車光機主要結構特點：主要結構特點： 機床床身為水平結構；機床床身為水平結構； 配四工位或六工位刀架；配四工位或六工位刀架； 主軸變速機構為機械有主軸變速機構為機械有級變擋或變頻電氣調(diào)速；級變擋或變頻電氣調(diào)速； 卡盤為手動或液壓控制；卡盤為手動或液壓控制；7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床結構類型：二、數(shù)控切削機床結構類型：1 1、數(shù)控車床：、數(shù)控車床：普及型數(shù)控車床普及型數(shù)控車床7.1 7

4、.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床結構類型：二、數(shù)控切削機床結構類型：1 1、數(shù)控車床：、數(shù)控車床：普及型數(shù)控車光機普及型數(shù)控車光機主要結構特點：主要結構特點： 機床床身為斜床身結構機床床身為斜床身結構形式；形式； 換刀裝置為自動轉(zhuǎn)塔換換刀裝置為自動轉(zhuǎn)塔換刀（標配為刀（標配為8 8工位）；工位）； 主軸變速為機械自動換主軸變速為機械自動換擋和電氣無級調(diào)速；擋和電氣無級調(diào)速； 主軸卡盤為液壓控制；主軸卡盤為液壓控制；7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床結構類型：二、數(shù)控切削機床結構類型：1 1、數(shù)控車床：、數(shù)控車床：多功能型數(shù)控車床多功能型數(shù)控車床7.1 7.1

5、數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床結構類型：二、數(shù)控切削機床結構類型：1 1、數(shù)控車床：、數(shù)控車床：多功能型數(shù)控車光機多功能型數(shù)控車光機主要結構特點：主要結構特點： 增配了主軸增配了主軸C C軸控制軸控制的伺服電動機；的伺服電動機； 配備了刀具的動力配備了刀具的動力頭，完成車銑鉆加工；頭，完成車銑鉆加工； 有的數(shù)控機床采用有的數(shù)控機床采用多軸控制如直線多軸控制如直線Y Y軸或軸或旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)B B軸。軸。7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床類型：二、數(shù)控切削機床類型：2 2、數(shù)控銑床：、數(shù)控銑床：數(shù)控銑床的主要功能：數(shù)控銑床的主要功能： 數(shù)控銑床適合于各種箱體類和板類零件

6、的加數(shù)控銑床適合于各種箱體類和板類零件的加工，主要對工件進行型面的銑削加工外，也可工，主要對工件進行型面的銑削加工外，也可以對工件進行鉆、擴、鉸、锪、鏜以及攻螺紋以對工件進行鉆、擴、鉸、锪、鏜以及攻螺紋等功能的加工等功能的加工 。7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床類型：二、數(shù)控切削機床類型：2 2、數(shù)控銑床：、數(shù)控銑床：立式數(shù)控銑床立式數(shù)控銑床7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床類型：二、數(shù)控切削機床類型：2 2、數(shù)控銑床：、數(shù)控銑床：立式數(shù)控銑光機立式數(shù)控銑光機主要結構特點：主要結構特點： 主運動為刀具的切主運動為刀具的切削運動，而進給運動為削運動，

7、而進給運動為工作臺移動；工作臺移動； 工作臺除工作臺除X/YX/Y方向移方向移動外，還可利用分度頭動外，還可利用分度頭作回繞作回繞A/BA/B軸旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)； 7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床類型：二、數(shù)控切削機床類型：2 2、數(shù)控銑床：、數(shù)控銑床：臥式數(shù)控銑床臥式數(shù)控銑床7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床類型：二、數(shù)控切削機床類型：2 2、數(shù)控銑床：、數(shù)控銑床：臥式數(shù)控銑光機臥式數(shù)控銑光機主要結構特點：主要結構特點： 增配了主軸增配了主軸C C軸控制軸控制的伺服電動機；的伺服電動機； 配備了刀具的動力配備了刀具的動力頭，完成車銑鉆加工；頭，完成車銑

8、鉆加工； 有的數(shù)控機床采用有的數(shù)控機床采用多軸控制如直線多軸控制如直線Y Y軸或軸或旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)B B軸。軸。7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床類型：二、數(shù)控切削機床類型：2 2、數(shù)控銑床：、數(shù)控銑床：動臺式龍門數(shù)控銑動臺式龍門數(shù)控銑7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床類型：二、數(shù)控切削機床類型：2 2、數(shù)控銑床：、數(shù)控銑床：動梁式龍門數(shù)控銑床動梁式龍門數(shù)控銑床7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床類型：二、數(shù)控切削機床類型：2 2、數(shù)控銑床：、數(shù)控銑床：五面體龍門數(shù)控銑床五面體龍門數(shù)控銑床7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控

9、切削機床類型：二、數(shù)控切削機床類型：2 2、數(shù)控銑床：、數(shù)控銑床：五面體龍門數(shù)控銑動力頭五面體龍門數(shù)控銑動力頭7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床類型：二、數(shù)控切削機床類型：3 3、加工中心：、加工中心：數(shù)控加工中心的主要功能：數(shù)控加工中心的主要功能： 把銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋和切削螺紋等功把銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋和切削螺紋等功能集中在一臺設備上，工件一次裝夾后能完成較多能集中在一臺設備上，工件一次裝夾后能完成較多的加工步驟，加工精度較高的加工步驟，加工精度較高 。 數(shù)控加工中心的分類：數(shù)控加工中心的分類： 立式數(shù)控加工中心；臥式數(shù)控加工中心；龍門立式數(shù)控加工中心；臥式

10、數(shù)控加工中心；龍門數(shù)控加工中心數(shù)控加工中心7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床類型：二、數(shù)控切削機床類型：3 3、加工中心：、加工中心：斗笠式自動換刀立式加工中心斗笠式自動換刀立式加工中心7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床類型：二、數(shù)控切削機床類型：3 3、加工中心：、加工中心：凸輪機械手式自動凸輪機械手式自動換刀立式加工中心換刀立式加工中心7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床類型：二、數(shù)控切削機床類型：3 3、加工中心：、加工中心：帶機械手鏈式刀庫帶機械手鏈式刀庫的臥式加工中心的臥式加工中心7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述

11、二、數(shù)控切削機床類型：二、數(shù)控切削機床類型：3 3、加工中心：、加工中心：大型龍門式數(shù)控加工中心大型龍門式數(shù)控加工中心7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床類型：二、數(shù)控切削機床類型：3 3、加工中心：、加工中心：工作臺回轉(zhuǎn)立式五軸加工中心工作臺回轉(zhuǎn)立式五軸加工中心系統(tǒng)基本軸：系統(tǒng)基本軸： X X、Y Y、Z Z軸軸回轉(zhuǎn)軸：回轉(zhuǎn)軸： C C軸（軸（360360度）度） A A軸（軸（30-12030-120度）度）7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述二、數(shù)控切削機床類型：二、數(shù)控切削機床類型：3 3、加工中心：、加工中心：主軸、工作臺回轉(zhuǎn)立式五軸加工中心主軸、工作臺回轉(zhuǎn)立

12、式五軸加工中心 系統(tǒng)基本軸：系統(tǒng)基本軸： X X、Y Y、Z Z軸軸回轉(zhuǎn)軸：回轉(zhuǎn)軸： C C軸（軸（360360度）度） B B軸（軸（9 90 0度）度）7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述三、數(shù)控機床機械結構組成：三、數(shù)控機床機械結構組成： 數(shù)控機床的機床本體就是機械結構件，包括床身、數(shù)控機床的機床本體就是機械結構件，包括床身、箱體、立柱、導軌、工作臺、主軸、進給機構、刀具交箱體、立柱、導軌、工作臺、主軸、進給機構、刀具交換裝夾機構等。換裝夾機構等。 此外，為保證數(shù)控機床功能的充分發(fā)揮，還有一些此外，為保證數(shù)控機床功能的充分發(fā)揮，還有一些輔助系統(tǒng)，如冷卻、潤滑、液壓（或氣動）、排屑、防

13、輔助系統(tǒng)，如冷卻、潤滑、液壓（或氣動）、排屑、防護系統(tǒng)等。護系統(tǒng)等。7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述三、數(shù)控機床機械結構組成：三、數(shù)控機床機械結構組成：1 1主傳動系統(tǒng)主傳動系統(tǒng) 它包括動力源、傳動件及主運動執(zhí)行件主它包括動力源、傳動件及主運動執(zhí)行件主軸等，其功用是將驅(qū)動裝置的運動及動力傳給軸等，其功用是將驅(qū)動裝置的運動及動力傳給執(zhí)行件，以實現(xiàn)主切削運動。執(zhí)行件，以實現(xiàn)主切削運動。7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述三、數(shù)控機床機械結構組成：三、數(shù)控機床機械結構組成：2 2進給傳動系統(tǒng)進給傳動系統(tǒng) 它包括動力源、傳動件及進給運動執(zhí)行件工它包括動力源、傳動件及進給運動執(zhí)行件工作臺（刀

14、架）等，其功用是將伺服驅(qū)動裝置的作臺（刀架）等，其功用是將伺服驅(qū)動裝置的運動與動力傳給執(zhí)行件，以實現(xiàn)進給切削運動。運動與動力傳給執(zhí)行件，以實現(xiàn)進給切削運動。7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述三、數(shù)控機床機械結構組成：三、數(shù)控機床機械結構組成：3 3基礎支承件基礎支承件 它是指床身、立柱、導軌、滑座、工作臺它是指床身、立柱、導軌、滑座、工作臺等，它支承機床的各主要部件，并使它們在靜等，它支承機床的各主要部件，并使它們在靜止或運動中保持相對正確的位置。止或運動中保持相對正確的位置。4 4輔助裝置輔助裝置 該裝置視數(shù)控機床的不同而異。如自動換刀該裝置視數(shù)控機床的不同而異。如自動換刀系統(tǒng)、液壓氣

15、動系統(tǒng)、潤滑冷卻裝置等。系統(tǒng)、液壓氣動系統(tǒng)、潤滑冷卻裝置等。7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述四、數(shù)控機床總體布局：四、數(shù)控機床總體布局： 機床總體布局的內(nèi)容包括確定機床各主要部件間機床總體布局的內(nèi)容包括確定機床各主要部件間的相對運動和相對位置關系兩方面。的相對運動和相對位置關系兩方面。 機床總體布局的好壞關系到機床的結構性能、加機床總體布局的好壞關系到機床的結構性能、加工功能與運動性能、機床的使用等。工功能與運動性能、機床的使用等。 從使用角度講，應便于同時操作和觀察；排屑和從使用角度講，應便于同時操作和觀察；排屑和冷卻冷卻 ；刀具、工作裝卸、夾緊方便；具有自動換刀功；刀具、工作裝卸、

16、夾緊方便；具有自動換刀功能的加工中心要考慮刀庫容量與形式，機械手換刀動能的加工中心要考慮刀庫容量與形式，機械手換刀動作與路徑等因素。作與路徑等因素。 7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述四、數(shù)控機床總體布局：四、數(shù)控機床總體布局： 1 1、數(shù)控車床、數(shù)控車床7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述四、數(shù)控機床總體布局：四、數(shù)控機床總體布局： 1 1、數(shù)控車床、數(shù)控車床 圖數(shù)控車床的三種布局方案圖數(shù)控車床的三種布局方案 圖圖(a)(a)為橫床身，為橫床身，X X軸方向?qū)?，排屑不利，前置刀架，軸方向?qū)?，排屑不利，前置刀架，對工件裝夾不便。對工件裝夾不便。 圖圖(b)(b) 斜床身，排屑條件有所

17、改善，后置刀架。斜床身，排屑條件有所改善，后置刀架。 圖圖(c)(c)為立床身，而且采用反車加工方式，大量的切為立床身，而且采用反車加工方式，大量的切屑直接落入自動排屑的運輸裝置，排屑迅速。屑直接落入自動排屑的運輸裝置，排屑迅速。 為了防止切屑與冷卻液飛濺，避免潤滑油外泄，將機為了防止切屑與冷卻液飛濺，避免潤滑油外泄，將機床作成全封閉結構，只在工作區(qū)處留有可以自動開閉的床作成全封閉結構，只在工作區(qū)處留有可以自動開閉的門窗，用于觀察和裝卸工作。門窗，用于觀察和裝卸工作。7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述四、數(shù)控機床總體布局：四、數(shù)控機床總體布局： 2 2、加工中心、加工中心7.1 7.1

18、數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述四、數(shù)控機床總體布局：四、數(shù)控機床總體布局： 2 2、加工中心、加工中心7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述四、數(shù)控機床總體布局：四、數(shù)控機床總體布局： 3 3、五面體加工中心、五面體加工中心7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述四、數(shù)控機床總體布局：四、數(shù)控機床總體布局： 3 3、五面體加工中心、五面體加工中心7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述四、數(shù)控機床總體布局：四、數(shù)控機床總體布局： 4 4、五坐標數(shù)控機床、五坐標數(shù)控機床7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述五、數(shù)控機床機械結構要求：五、數(shù)控機床機械結構要求： 在切削加工中，數(shù)控機床與普通機床相比其

19、工藝在切削加工中，數(shù)控機床與普通機床相比其工藝適應性強、質(zhì)量穩(wěn)定、加工精度、自動化程度、生產(chǎn)適應性強、質(zhì)量穩(wěn)定、加工精度、自動化程度、生產(chǎn)效率高。對其機械結構提出了更高的要求。效率高。對其機械結構提出了更高的要求。 高剛度、高抗振性。高剛度、高抗振性。 高抗振性。高抗振性。 高的低速運動平穩(wěn)性。高的低速運動平穩(wěn)性。 高的定位精度。高的定位精度。7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述六、數(shù)控機床機械結構特點：六、數(shù)控機床機械結構特點： 與傳統(tǒng)的普通機床相比，除去控制系統(tǒng)由數(shù)與傳統(tǒng)的普通機床相比，除去控制系統(tǒng)由數(shù)控裝置進行自動控制之外，數(shù)控機床的外部造控裝置進行自動控制之外，數(shù)控機床的外部造型、

20、整體布局，機械傳動系統(tǒng)與刀具系統(tǒng)的部型、整體布局，機械傳動系統(tǒng)與刀具系統(tǒng)的部件結構以及操作機構等方面都已發(fā)生了很大的件結構以及操作機構等方面都已發(fā)生了很大的變化。這種變化的目的是為了滿足數(shù)控技術的變化。這種變化的目的是為了滿足數(shù)控技術的要求和充分發(fā)揮數(shù)控機床的優(yōu)越性。要求和充分發(fā)揮數(shù)控機床的優(yōu)越性。7.1 7.1 數(shù)控機床概述數(shù)控機床概述六、數(shù)控機床機械結構特點：六、數(shù)控機床機械結構特點： 與傳統(tǒng)的普通機床相比，它有以下特點：與傳統(tǒng)的普通機床相比，它有以下特點： 數(shù)控機床采用了高性能主軸部件及傳動系統(tǒng)，機數(shù)控機床采用了高性能主軸部件及傳動系統(tǒng)，機械傳動結構簡化，傳動鏈較短。械傳動結構簡化，傳動鏈較短。 數(shù)控機床機械結構具有較高剛度和耐磨性數(shù)控機床機械結構具有較高剛度和耐磨性, ,熱變熱變形小，傳動部件的