數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)資料學(xué)習(xí)教案

1、數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床(sh kn j chun)的結(jié)構(gòu)資的結(jié)構(gòu)資料料第一頁(yè)，共58頁(yè)。第1頁(yè)/共57頁(yè)第二頁(yè)，共58頁(yè)。第2頁(yè)/共57頁(yè)第三頁(yè)，共58頁(yè)。主軸主軸(zhzhu)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)第3頁(yè)/共57頁(yè)第四頁(yè)，共58頁(yè)。主軸主軸(zhzhu)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)第4頁(yè)/共57頁(yè)第五頁(yè)，共58頁(yè)。主軸主軸(zhzhu)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)第5頁(yè)/共57頁(yè)第六頁(yè)，共58頁(yè)。主軸主軸(zhzhu)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)第6頁(yè)/共57頁(yè)第七頁(yè)，共58頁(yè)。主軸主軸(zhzhu)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)第7頁(yè)/共57頁(yè)第八頁(yè)，共58頁(yè)。主軸主軸(zhzhu)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)第8頁(yè)/共57頁(yè)第九頁(yè)，共58頁(yè)。第9頁(yè)/共57頁(yè)第十頁(yè)，共58頁(yè)。進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)給機(jī)構(gòu)(jgu)第10

2、頁(yè)/共57頁(yè)第十一頁(yè)，共58頁(yè)。進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)給機(jī)構(gòu)(jgu)第11頁(yè)/共57頁(yè)第十二頁(yè)，共58頁(yè)。進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)給機(jī)構(gòu)(jgu)第12頁(yè)/共57頁(yè)第十三頁(yè)，共58頁(yè)。進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)給機(jī)構(gòu)(jgu)第13頁(yè)/共57頁(yè)第十四頁(yè)，共58頁(yè)。1絲桿絲桿 2螺母螺母 3滾珠滾珠(gnzh) 4回珠管回珠管5反向器反向器 外循環(huán)式外循環(huán)式內(nèi)循環(huán)式內(nèi)循環(huán)式常用的滾珠循環(huán)(xnhun)方式有2種：滾珠在循環(huán)(xnhun)過(guò)程中有時(shí)與絲桿脫離接觸的稱為外循環(huán)(xnhun)；始終與絲桿保持接觸的稱為內(nèi)循環(huán)(xnhun)。 進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)給機(jī)構(gòu)第14頁(yè)/共57頁(yè)第十五頁(yè)，共58頁(yè)。平面導(dǎo)軌平面導(dǎo)軌燕尾導(dǎo)軌燕尾導(dǎo)軌棱柱形導(dǎo)軌棱柱形

3、導(dǎo)軌移動(dòng)移動(dòng)固定固定進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)給機(jī)構(gòu)(jgu)第15頁(yè)/共57頁(yè)第十六頁(yè)，共58頁(yè)。第16頁(yè)/共57頁(yè)第十七頁(yè)，共58頁(yè)。第17頁(yè)/共57頁(yè)第十八頁(yè)，共58頁(yè)。于零點(diǎn)。第18頁(yè)/共57頁(yè)第十九頁(yè)，共58頁(yè)。數(shù)字式 模擬式 增量式 絕對(duì)式 增量式 絕對(duì)式 回轉(zhuǎn)型光電盤(pán)、圓光柵 編碼盤(pán) 旋轉(zhuǎn)變壓器、圓型磁尺、圓感應(yīng)同步器 多極旋轉(zhuǎn)變壓器、三速圓感應(yīng)同步器 直線型 光柵、激光干涉儀 編碼尺、多通道投射光柵 感應(yīng)同步器、磁尺 三速感應(yīng)同步器、絕對(duì)式磁尺 第19頁(yè)/共57頁(yè)第二十頁(yè)，共58頁(yè)。根據(jù)刀架上測(cè)量系統(tǒng)的位置(wi zhi)直接位置(wi zhi)測(cè)量間接位置(wi zhi)測(cè)量第20頁(yè)/共57

4、頁(yè)第二十一頁(yè)，共58頁(yè)。光源光源光電元件光電元件透鏡量桿透鏡量桿掃描板掃描板聚光器聚光器位置位置(wi zhi)測(cè)量方法測(cè)量方法第21頁(yè)/共57頁(yè)第二十二頁(yè)，共58頁(yè)。代碼量桿代碼量桿發(fā)光二極管發(fā)光二極管傳感器傳感器位置位置(wi zhi)測(cè)量方法測(cè)量方法第22頁(yè)/共57頁(yè)第二十三頁(yè)，共58頁(yè)。位置位置(wi zhi)測(cè)量方法測(cè)量方法 將檢測(cè)裝置直接安放在機(jī)床拖板上，直接測(cè)量機(jī)床坐標(biāo)的直線位移量，來(lái)保證得到高的準(zhǔn)確度。 作為全閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位置反饋用。缺點(diǎn) 測(cè)量裝置要和工作臺(tái)行程等長(zhǎng)，所以(suy)在大型數(shù)控機(jī)床上受到一定限制。 第23頁(yè)/共57頁(yè)第二十四頁(yè)，共58頁(yè)。 將檢測(cè)裝置（透鏡盤(pán)，光

5、源，光電元件）直接安裝在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)軸上或滾珠絲桿，通過(guò)檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)件的角位移來(lái)間接測(cè)量機(jī)床坐標(biāo)的直線位移。 作為半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的位置反饋用。優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量方便可靠，無(wú)長(zhǎng)度限制。缺點(diǎn)是測(cè)量信號(hào)中增加了由回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變(zhunbin)為直線運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈誤差，從而影響其測(cè)量精度。位置位置(wi zhi)測(cè)量方法測(cè)量方法第24頁(yè)/共57頁(yè)第二十五頁(yè)，共58頁(yè)。第25頁(yè)/共57頁(yè)第二十六頁(yè)，共58頁(yè)。具固定件被固定到轉(zhuǎn)塔刀架上，進(jìn)行使用。第26頁(yè)/共57頁(yè)第二十七頁(yè)，共58頁(yè)。刀庫(kù)的選刀方式刀庫(kù)的選刀方式 順序選刀順序選刀任意選刀任意選刀刀具刀具(doj)的識(shí)別的識(shí)別 刀具刀具(doj)編碼編碼刀座編碼刀座編碼

6、 刀具刀具(doj)的識(shí)別方法的識(shí)別方法 記憶方式記憶方式 條形碼識(shí)別條形碼識(shí)別 存儲(chǔ)器識(shí)別存儲(chǔ)器識(shí)別第27頁(yè)/共57頁(yè)第二十八頁(yè)，共58頁(yè)。 刀庫(kù)中的刀具位置嚴(yán)格按所需加工零件的加工順序排列，加工時(shí)按順序調(diào)刀。 優(yōu)點(diǎn)：刀庫(kù)的驅(qū)動(dòng)和控制(kngzh)簡(jiǎn)單，無(wú)需刀具識(shí)別裝置，維護(hù)簡(jiǎn)單。 缺點(diǎn)：加工不同的工件時(shí)必須重新調(diào)整刀庫(kù)中的刀具順序，操作繁瑣，降低系統(tǒng)的柔性。加工同一工件時(shí)各工序的刀具不能重復(fù)使用，增加了刀具數(shù)量和刀庫(kù)存儲(chǔ)量，而且由于刀具的尺寸誤差也容易造成加工精度的不穩(wěn)定。為避免加工事故，操作人員必須在加工前仔細(xì)檢查刀具的排列順序。 這種方式適合加工批量較大、工件品種數(shù)量較少的中小型自動(dòng)換

7、刀數(shù)控機(jī)床。 選刀選刀第28頁(yè)/共57頁(yè)第二十九頁(yè)，共58頁(yè)。 需預(yù)先將刀庫(kù)中的每把刀具（或每個(gè)刀座）進(jìn)行編碼，使之具有可識(shí)別的代碼。因此刀具在刀庫(kù)中的位置不必按照零件的加工順序排列。換刀時(shí)，通過(guò)刀具或刀座識(shí)別裝置來(lái)識(shí)別和選擇所需的刀具。 優(yōu)點(diǎn)：刀庫(kù)中刀具的排列順序與加工零件的加工順序無(wú)關(guān)，增加了系統(tǒng)的柔性。同一工具可供不同工件、不同工步共同使用，減少刀具數(shù)量(shling)和刀庫(kù)存儲(chǔ)量。 缺點(diǎn)：需設(shè)置刀具識(shí)別裝置，使刀庫(kù)的控制與驅(qū)動(dòng)復(fù)雜。需對(duì)刀具或刀座編碼，增加了輔助工作量。維護(hù)比順序選刀方式要復(fù)雜。 這種方式適合于多品種小批量的隨機(jī)生產(chǎn)，并可加工較復(fù)雜的零件。 選刀選刀第29頁(yè)/共57頁(yè)第

8、三十頁(yè)，共58頁(yè)。刀具刀具(doj)識(shí)別識(shí)別第30頁(yè)/共57頁(yè)第三十一頁(yè)，共58頁(yè)。刀具刀具(doj)識(shí)別識(shí)別第31頁(yè)/共57頁(yè)第三十二頁(yè)，共58頁(yè)。第32頁(yè)/共57頁(yè)第三十三頁(yè)，共58頁(yè)。刀具刀具(doj)識(shí)別方法識(shí)別方法第33頁(yè)/共57頁(yè)第三十四頁(yè)，共58頁(yè)。編碼作業(yè)簡(jiǎn)單，但由于目前大部分機(jī)床安裝(nzhung)刀具的操作仍然由人工完成，裝錯(cuò)的可能性仍然存在。另外，在較臟的環(huán)境下，條形碼容易從工具上脫落。刀具刀具(doj)識(shí)別方法識(shí)別方法第34頁(yè)/共57頁(yè)第三十五頁(yè)，共58頁(yè)。刀具刀具(doj)識(shí)別方法識(shí)別方法第35頁(yè)/共57頁(yè)第三十六頁(yè)，共58頁(yè)。類別型式 特點(diǎn) 適用范圍 轉(zhuǎn)塔式 回轉(zhuǎn)刀

9、架 多為順序換刀，換刀時(shí)間短、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、容納刀具較少 各種數(shù)控車床，數(shù)控車削加工中心 轉(zhuǎn)塔頭 順序換刀，換刀時(shí)間短，刀具主軸都集中在轉(zhuǎn)塔頭上，結(jié)構(gòu)緊湊。但剛性較差，刀具主軸數(shù)受限制 數(shù)控鉆、鏜、銑床 刀庫(kù)式 刀具與主軸之間直接換刀 換刀運(yùn)動(dòng)集中，運(yùn)動(dòng)部件少。但刀庫(kù)容量受限。 各種類型的自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床，尤其是對(duì)使用回轉(zhuǎn)類刀具的數(shù)控鏜、銑床類立式、臥式加工中心機(jī)床，要根據(jù)工藝范圍和機(jī)床特點(diǎn)，確定刀庫(kù)容量和自動(dòng)換刀裝置類型 用機(jī)械手配合刀庫(kù)進(jìn)行換刀 刀庫(kù)只有選刀運(yùn)動(dòng)，機(jī)械手進(jìn)行換刀運(yùn)動(dòng)，刀庫(kù)容量大 第36頁(yè)/共57頁(yè)第三十七頁(yè)，共58頁(yè)。自動(dòng)自動(dòng)(zdng)換刀裝置換刀裝置第37頁(yè)/共57頁(yè)第

10、三十八頁(yè)，共58頁(yè)。自動(dòng)自動(dòng)(zdng)換刀裝置換刀裝置第38頁(yè)/共57頁(yè)第三十九頁(yè)，共58頁(yè)。自動(dòng)自動(dòng)(zdng)換刀裝置換刀裝置第39頁(yè)/共57頁(yè)第四十頁(yè)，共58頁(yè)。刀庫(kù)刀庫(kù)第40頁(yè)/共57頁(yè)第四十一頁(yè)，共58頁(yè)。刀庫(kù)刀庫(kù)第41頁(yè)/共57頁(yè)第四十二頁(yè)，共58頁(yè)。軸向 徑向 斜向 刀具可作90翻轉(zhuǎn) 為適應(yīng)機(jī)床主軸電布局，刀庫(kù)上刀具軸線相對(duì)于刀庫(kù)軸線可以按不同方向配置，如軸向、徑向和斜向。 采用此結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化取刀動(dòng)作。 刀庫(kù)刀庫(kù)第42頁(yè)/共57頁(yè)第四十三頁(yè)，共58頁(yè)。刀庫(kù)刀庫(kù)第43頁(yè)/共57頁(yè)第四十四頁(yè)，共58頁(yè)。刀庫(kù)刀庫(kù)第44頁(yè)/共57頁(yè)第四十五頁(yè)，共58頁(yè)。刀庫(kù)刀庫(kù)第45頁(yè)/共57頁(yè)第四十六

11、頁(yè)，共58頁(yè)。 此刀庫(kù)結(jié)構(gòu)十分緊湊，在相同(xin tn)的空間內(nèi)，它的刀庫(kù)容量最大，但選刀和取刀的動(dòng)作較復(fù)雜。 為刀具(doj)呈軸向布置的多層鼓輪式刀庫(kù)，刀庫(kù)容量大，需徑向裝、取刀。 刀庫(kù)刀庫(kù)第46頁(yè)/共57頁(yè)第四十七頁(yè)，共58頁(yè)。 密集形的鼓輪彈倉(cāng)式或格子式刀庫(kù)，雖然占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，在相同的空間內(nèi)可容納的刀具(doj)數(shù)目較多，但是由于它的選刀和取刀動(dòng)作復(fù)雜，現(xiàn)在已很少用于單機(jī)加工中心，多用 于柔性制造系統(tǒng)（FMS）的集中供刀系統(tǒng)。 單面格子單面格子(g zi)箱式刀箱式刀庫(kù)庫(kù) 多面格子箱式刀庫(kù)多面格子箱式刀庫(kù) 刀庫(kù)刀庫(kù)第47頁(yè)/共57頁(yè)第四十八頁(yè)，共58頁(yè)。 刀具交換裝置刀具交換

12、裝置:數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置中，實(shí)現(xiàn)刀數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置中，實(shí)現(xiàn)刀庫(kù)與機(jī)床主軸之間傳遞和裝卸刀具的裝置。庫(kù)與機(jī)床主軸之間傳遞和裝卸刀具的裝置。 刀具的交換方式和它們的具體結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)床的生產(chǎn)率和刀具的交換方式和它們的具體結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)床的生產(chǎn)率和工作可靠性有著直接的影響工作可靠性有著直接的影響(yngxing)。 刀具的交換裝置通常有：刀具的交換裝置通常有： 1) 利用刀庫(kù)與機(jī)床主軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀具交換利用刀庫(kù)與機(jī)床主軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀具交換的裝置的裝置 2) 采用機(jī)械手的刀具交換裝置采用機(jī)械手的刀具交換裝置第48頁(yè)/共57頁(yè)第四十九頁(yè)，共58頁(yè)。第49頁(yè)/共57頁(yè)第五十頁(yè)，共58頁(yè)。第50頁(yè)/共

13、57頁(yè)第五十一頁(yè)，共58頁(yè)。第51頁(yè)/共57頁(yè)第五十二頁(yè)，共58頁(yè)。單臂單爪回轉(zhuǎn)式機(jī)械手 單臂雙爪回轉(zhuǎn)式機(jī)械手 雙臂回轉(zhuǎn)式機(jī)械手 機(jī)械手的手臂可回轉(zhuǎn)不同角度來(lái)進(jìn)行自動(dòng)換刀，手臂上一個(gè)卡爪要執(zhí)行刀庫(kù)或主軸上的裝卸刀。換刀時(shí)間較長(zhǎng)。 機(jī)械手的手臂上有2個(gè)卡爪，其中一個(gè)卡爪從主軸取下“舊刀”送回刀庫(kù)，另一卡爪則由刀庫(kù)取出“新刀”送到主軸。換刀時(shí)間比單爪機(jī)械手短。 機(jī)械手的兩臂上各有1個(gè)卡爪，2個(gè)卡爪可同時(shí)抓取刀庫(kù)及主軸上的刀具，回轉(zhuǎn)180后又同時(shí)將刀具放回刀庫(kù)及裝入主軸。換刀時(shí)間較前兩種單臂機(jī)械手均短，是最常用的一種形式。 第52頁(yè)/共57頁(yè)第五十三頁(yè)，共58頁(yè)。雙機(jī)械手 雙臂往復(fù)交叉式機(jī)械手 雙臂端面夾緊式機(jī)械手 此種機(jī)械手相當(dāng)于2個(gè)單臂單爪機(jī)械手，互相配合起來(lái)進(jìn)行自動(dòng)換刀。其中一個(gè)機(jī)械手從主軸上取下“舊刀”送回刀庫(kù)；另一個(gè)機(jī)械手由刀庫(kù)里取出“新刀”裝入機(jī)床主軸。 此種機(jī)械手的兩手臂可以往復(fù)運(yùn)動(dòng)并交叉成一定的角度。一個(gè)手臂從主軸上取下“舊刀”送回刀庫(kù)；另一個(gè)手臂由刀庫(kù)里取出“新刀”裝入機(jī)床主軸。整個(gè)機(jī)械手可沿某導(dǎo)軌直線移動(dòng)或繞某個(gè)轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)刀庫(kù)與主軸間的運(yùn)刀工作。 此種機(jī)械手只是在夾緊部位上與前幾種不同。前幾種機(jī)械手均靠夾緊刀柄的外圓表面以抓取刀具，這種機(jī)械手則夾緊刀柄的兩個(gè)端面。 第53頁(yè)/共57頁(yè)第五十四頁(yè)，共58頁(yè)。手動(dòng)輸入手動(dòng)輸入(shr) 存儲(chǔ)介質(zhì)存