數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動

1、數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng)數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng) 數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng) 數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu) 概述概述 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動為了簡化機械傳動結(jié)構(gòu)、縮短傳動鏈，數(shù)控機床多為了簡化機械傳動結(jié)構(gòu)、縮短傳動鏈，數(shù)控機床多采用高性能的無級變速主軸及伺服傳動系統(tǒng)采用高性能的無級變速主軸及伺服傳動系統(tǒng) 為了適應(yīng)連續(xù)的自動化加工和提高生產(chǎn)效率，數(shù)控為了適應(yīng)連續(xù)的自動化加工和提高生產(chǎn)效率，數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)具有較高的靜、動態(tài)剛度和阻尼精度，機床機械結(jié)構(gòu)具有較高的靜、動態(tài)剛

2、度和阻尼精度，以及較高的耐磨性，而且熱變形小以及較高的耐磨性，而且熱變形小 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述1.1 1.1 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的特點數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的特點 為了改善勞動條件、改善操作性能、提高勞動生產(chǎn)為了改善勞動條件、改善操作性能、提高勞動生產(chǎn)率，數(shù)控機床采用多主軸、多刀架結(jié)構(gòu)，刀具與工率，數(shù)控機床采用多主軸、多刀架結(jié)構(gòu)，刀具與工件的自動夾緊裝置，自動換刀裝置，自動排屑裝置件的自動夾緊裝置，自動換刀裝置，自動排屑裝置及自動潤滑冷卻裝置等及自動潤滑冷卻裝置等 為了保證機床精度的穩(wěn)定性、獲得可靠的加工質(zhì)量，為了保證機床精度的穩(wěn)定性、獲得可靠的加工質(zhì)量，數(shù)控機床多采取減小熱變形的措施數(shù)控機床多采

3、取減小熱變形的措施 為了減小摩擦、消除傳動間隙和獲得高加工精度，為了減小摩擦、消除傳動間隙和獲得高加工精度，數(shù)控機床更多地采用高效傳動部件，如滾珠絲杠螺數(shù)控機床更多地采用高效傳動部件，如滾珠絲杠螺母副、塑料導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌等母副、塑料導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌等 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述1.2 1.2 數(shù)控機床對機械結(jié)構(gòu)的基本要求數(shù)控機床對機械結(jié)構(gòu)的基本要求 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動1）較高的機床靜、動剛度及良好的抗振性）較高的機床靜、動剛度及良好的抗振性 ；2）減小機床的熱變形）減小機床的熱變形 ；3）減少運動件間的摩擦和消除傳動間隙）減少運動件間的

4、摩擦和消除傳動間隙 ；4）提高機床的壽命和精度保持性）提高機床的壽命和精度保持性 ；5）操作方便安全可靠）操作方便安全可靠 。第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu) 2.1 2.1 滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu) 滾珠滾珠絲杠螺母副是機床上常用的將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線絲杠螺母副是機床上常用的將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動的傳動機構(gòu)。運動的傳動機構(gòu)。 11螺母；螺母；22滾珠；滾珠；33絲杠；絲杠；aa滾珠出口；滾珠出口；bb滾珠回路通道；滾珠回路通道；cc滾珠入口滾珠入口圖圖2-1 2-1 滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)原理滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)原理滾珠絲杠螺母副的工作原理滾珠絲杠螺母副的工

5、作原理 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu) 滾珠在循環(huán)過滾珠在循環(huán)過程中有時與絲程中有時與絲杠脫離接觸的杠脫離接觸的稱為稱為外循環(huán)外循環(huán)按滾珠在滾道按滾珠在滾道內(nèi)的循環(huán)方式分內(nèi)的循環(huán)方式分 滾珠在循環(huán)過滾珠在循環(huán)過程中始終與絲程中始終與絲杠保持接觸的杠保持接觸的稱為稱為內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán) 滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動2.1 2.1 滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu) 滾珠絲杠

6、螺母副的循環(huán)方式滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式 這種結(jié)構(gòu)是在螺母體上軸向相隔數(shù)個導(dǎo)程處鉆兩個孔與螺旋槽相切，作這種結(jié)構(gòu)是在螺母體上軸向相隔數(shù)個導(dǎo)程處鉆兩個孔與螺旋槽相切，作為滾珠的進口與出口，再在螺母的外表面上銑出回珠槽并溝通兩孔。另外為滾珠的進口與出口，再在螺母的外表面上銑出回珠槽并溝通兩孔。另外在螺母內(nèi)進口、出口處各裝一擋珠器，并在螺母外表面裝一套筒，這樣構(gòu)在螺母內(nèi)進口、出口處各裝一擋珠器，并在螺母外表面裝一套筒，這樣構(gòu)成封閉的循環(huán)滾道。成封閉的循環(huán)滾道。 圖圖2-2 外循環(huán)方式示意圖外循環(huán)方式示意圖 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動2.1 2.1 滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)

7、滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu) 滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式 內(nèi)循環(huán)均采用反向器實現(xiàn)滾珠循環(huán)，反向器有兩種形式。圖內(nèi)循環(huán)均采用反向器實現(xiàn)滾珠循環(huán)，反向器有兩種形式。圖2-3（a）所）所示為圓柱凸鍵反向器，反向器的圓柱部分嵌入螺母內(nèi)，端部開有反向槽示為圓柱凸鍵反向器，反向器的圓柱部分嵌入螺母內(nèi)，端部開有反向槽2。反向槽靠圓柱外圓面及其上端的凸鍵反向槽靠圓柱外圓面及其上端的凸鍵1定位，以保證對準螺紋滾道方向。圖定位，以保證對準螺紋滾道方向。圖2-3（b）所示為扁圓鑲塊反向器，反向器為一半圓頭平鍵形鑲塊，鑲塊嵌）所示為扁圓鑲塊反向器，

8、反向器為一半圓頭平鍵形鑲塊，鑲塊嵌入螺母的切槽中，其端部開有反向槽入螺母的切槽中，其端部開有反向槽3，用鑲塊的外廓定位，用鑲塊的外廓定位 。圖圖2-3 2-3 兩種形式的內(nèi)循環(huán)方式示意圖兩種形式的內(nèi)循環(huán)方式示意圖第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動2.1 2.1 滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu) 滾珠絲杠螺母副的選用滾珠絲杠螺母副的選用 滾珠絲杠螺母副的選擇包括其精度、尺寸規(guī)格、支滾珠絲杠螺母副的選擇包括其精度、尺寸規(guī)格、支撐方式等幾個方面。撐方式等幾個方面。 根據(jù)機床精度選用絲杠副的精度，根據(jù)機床載荷來根據(jù)

9、機床精度選用絲杠副的精度，根據(jù)機床載荷來選定絲杠直徑，對細長而又承受軸向壓縮載荷的滾珠絲選定絲杠直徑，對細長而又承受軸向壓縮載荷的滾珠絲杠，需核算壓桿穩(wěn)定性；對轉(zhuǎn)速高，支撐距離大的滾珠杠，需核算壓桿穩(wěn)定性；對轉(zhuǎn)速高，支撐距離大的滾珠絲杠副需校核臨界轉(zhuǎn)速；對精度要求高的滾珠絲杠需校絲杠副需校核臨界轉(zhuǎn)速；對精度要求高的滾珠絲杠需校核剛度。核剛度。1）精度等級的選擇；）精度等級的選擇；2）結(jié)構(gòu)尺寸的選擇；）結(jié)構(gòu)尺寸的選擇；3）驗算。）驗算。第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動2.1 2.1 滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的典型

10、機械結(jié)構(gòu) 滾珠絲杠的支撐形式滾珠絲杠的支撐形式 為了提高螺母支撐的軸向剛度，選擇適當?shù)臐L動軸承及為了提高螺母支撐的軸向剛度，選擇適當?shù)臐L動軸承及其支撐方式是十分重要的。常用的支撐方式有下列幾種，其支撐方式是十分重要的。常用的支撐方式有下列幾種，如圖如圖2-4所示。所示。 圖圖2-4 常用的幾種支撐方式常用的幾種支撐方式 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動2.1 2.1 滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu) 滾珠絲杠的制動滾珠絲杠的制動 滾珠絲杠螺母副傳動效率很高，但不能自滾珠絲杠螺母副傳動效率很高，但不能自鎖，

11、用在垂直傳動或水平放置的高速大慣量鎖，用在垂直傳動或水平放置的高速大慣量傳動中，必須裝有制動裝置。常用的制動方傳動中，必須裝有制動裝置。常用的制動方法有超越離合器、電磁摩擦離合器或使用具法有超越離合器、電磁摩擦離合器或使用具有制動裝置的伺服驅(qū)動電動機。有制動裝置的伺服驅(qū)動電動機。第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動2.1 2.1 滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu) 滾珠絲杠螺母副的軸向間隙消除和預(yù)緊滾珠絲杠螺母副的軸向間隙消除和預(yù)緊 滾珠絲杠副對軸向間隙有嚴格的要求，以保證反向時的運動滾珠絲杠副對軸向間隙有嚴格

12、的要求，以保證反向時的運動精度。所謂精度。所謂軸向間隙軸向間隙是指絲杠和螺母無相對轉(zhuǎn)動時，絲杠和螺是指絲杠和螺母無相對轉(zhuǎn)動時，絲杠和螺母之間的最大軸向竄動。它除了結(jié)構(gòu)本身的游隙之外，還包括母之間的最大軸向竄動。它除了結(jié)構(gòu)本身的游隙之外，還包括在施加軸向載荷之后彈性變形所造成的竄動。因此要把軸向間在施加軸向載荷之后彈性變形所造成的竄動。因此要把軸向間隙完全消除比較困難，通常采用雙螺母預(yù)緊的方法，把彈性變隙完全消除比較困難，通常采用雙螺母預(yù)緊的方法，把彈性變形控制在允許的范圍內(nèi)。形控制在允許的范圍內(nèi)。1）用鎖緊螺母預(yù)緊；）用鎖緊螺母預(yù)緊；2）修磨墊片調(diào)間隙）修磨墊片調(diào)間隙 ；3）齒差式調(diào)整）齒差式

13、調(diào)整第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動2.1 2.1 滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu)滾珠絲杠螺母結(jié)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu) 2.2 2.2 齒輪傳動間隙消除結(jié)構(gòu)齒輪傳動間隙消除結(jié)構(gòu) 剛性調(diào)整法剛性調(diào)整法是是調(diào)整后齒側(cè)間調(diào)整后齒側(cè)間隙不能自動補隙不能自動補償?shù)恼{(diào)整法償?shù)恼{(diào)整法消除間隙消除間隙的方法的方法 柔性調(diào)整法柔性調(diào)整法是是調(diào)整之后齒側(cè)調(diào)整之后齒側(cè)間隙仍可自動間隙仍可自動補償?shù)恼{(diào)整法補償?shù)恼{(diào)整法 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu) 2.3 2.3 機床導(dǎo)軌

14、機床導(dǎo)軌 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動對導(dǎo)軌的基本要求對導(dǎo)軌的基本要求 導(dǎo)軌質(zhì)量對機床的剛度、加工精度和使用壽命具有很大的導(dǎo)軌質(zhì)量對機床的剛度、加工精度和使用壽命具有很大的影響，作為機床進給系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，數(shù)控機床的導(dǎo)軌比普影響，作為機床進給系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，數(shù)控機床的導(dǎo)軌比普通機床的導(dǎo)軌要求更高。通機床的導(dǎo)軌要求更高。 1）導(dǎo)向精度高）導(dǎo)向精度高 ；2）足夠的剛度；）足夠的剛度；3）良好的耐磨性；）良好的耐磨性；4）摩擦特性好；）摩擦特性好；5）抗振性與結(jié)構(gòu)工藝性好。）抗振性與結(jié)構(gòu)工藝性好。第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu) 2.3 2

15、.3 機床導(dǎo)軌機床導(dǎo)軌 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動塑料滑動導(dǎo)軌塑料滑動導(dǎo)軌 塑料滑動導(dǎo)軌具有摩擦系數(shù)低，且動、靜摩擦系數(shù)差值??；塑料滑動導(dǎo)軌具有摩擦系數(shù)低，且動、靜摩擦系數(shù)差值小；減振性好，具有良好的阻尼性；耐磨性好，有自潤滑作用，結(jié)構(gòu)減振性好，具有良好的阻尼性；耐磨性好，有自潤滑作用，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，成本低等特點。簡單，維修方便，成本低等特點。貼塑導(dǎo)軌貼塑導(dǎo)軌 按照成形方法分按照成形方法分注塑導(dǎo)軌注塑導(dǎo)軌 第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu) 2.3 2.3 機床導(dǎo)軌機床導(dǎo)軌 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)

16、構(gòu)與傳動滾動導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌 動摩擦導(dǎo)軌具有摩擦系數(shù)小，動靜摩擦系數(shù)差別小，啟動阻動摩擦導(dǎo)軌具有摩擦系數(shù)小，動靜摩擦系數(shù)差別小，啟動阻力小，能微量準確移動，低速運動平穩(wěn)，不宜發(fā)生爬行的特點，力小，能微量準確移動，低速運動平穩(wěn)，不宜發(fā)生爬行的特點，運動靈活，定位精度高，通過預(yù)緊可以提高剛度和抗振性，承受運動靈活，定位精度高，通過預(yù)緊可以提高剛度和抗振性，承受較大的沖擊和振動載荷，壽命長，是適合數(shù)控機床進給系統(tǒng)應(yīng)用，較大的沖擊和振動載荷，壽命長，是適合數(shù)控機床進給系統(tǒng)應(yīng)用，比較理想的導(dǎo)軌元件，常用的滾動導(dǎo)軌有：滾動導(dǎo)軌塊和直線滾比較理想的導(dǎo)軌元件，常用的滾動導(dǎo)軌有：滾動導(dǎo)軌塊和直線滾動導(dǎo)軌兩種。動導(dǎo)軌

17、兩種。 第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu) 2.3 2.3 機床導(dǎo)軌機床導(dǎo)軌 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動靜壓導(dǎo)軌靜壓導(dǎo)軌 液體靜壓導(dǎo)軌是將具有一定壓力的油液，經(jīng)節(jié)流器輸送到導(dǎo)液體靜壓導(dǎo)軌是將具有一定壓力的油液，經(jīng)節(jié)流器輸送到導(dǎo)軌面上的油腔中，形成承載油膜，將相互接觸的導(dǎo)軌表面隔開，軌面上的油腔中，形成承載油膜，將相互接觸的導(dǎo)軌表面隔開，實現(xiàn)液體摩擦。實現(xiàn)液體摩擦。開式靜壓導(dǎo)開式靜壓導(dǎo)軌軌 按承載方式的不同按承載方式的不同 閉式靜壓導(dǎo)閉式靜壓導(dǎo)軌軌 第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu) 2.4 2.4 刀庫與自動換

18、刀裝置刀庫與自動換刀裝置 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動類類 型型特特 點點適適 用用 范范 圍圍轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔塔刀刀架架回轉(zhuǎn)刀架回轉(zhuǎn)刀架多為順序換刀，換刀時間短，結(jié)構(gòu)多為順序換刀，換刀時間短，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，容納刀具少簡單緊湊，容納刀具少各種數(shù)控車床，車削中心機床各種數(shù)控車床，車削中心機床轉(zhuǎn)塔頭轉(zhuǎn)塔頭順序換刀，換刀時間短，刀具主軸順序換刀，換刀時間短，刀具主軸都集中在轉(zhuǎn)塔頭上，結(jié)構(gòu)緊湊，但都集中在轉(zhuǎn)塔頭上，結(jié)構(gòu)緊湊，但剛性較差，刀具主軸數(shù)受限剛性較差，刀具主軸數(shù)受限數(shù)控鉆床、鏜床、銑床數(shù)控鉆床、鏜床、銑床刀刀庫庫式式刀庫與主軸之刀庫與主軸之間直接換刀間直接換刀換刀運動集

19、中，運動部件少。但刀換刀運動集中，運動部件少。但刀庫運動多。布局不靈活，適應(yīng)性差庫運動多。布局不靈活，適應(yīng)性差各種自動換刀數(shù)控機床，尤其是對各種自動換刀數(shù)控機床，尤其是對使用回轉(zhuǎn)類刀具的數(shù)控鏜銑，鉆鏜使用回轉(zhuǎn)類刀具的數(shù)控鏜銑，鉆鏜類立式、臥式加工中心機床，要根類立式、臥式加工中心機床，要根據(jù)工藝范圍和機床特點，確定刀庫據(jù)工藝范圍和機床特點，確定刀庫容量和自動換刀裝置類型，用于加容量和自動換刀裝置類型，用于加工工藝范圍廣的立、臥式車削中心工工藝范圍廣的立、臥式車削中心機床機床用機械手配合用機械手配合刀庫進行換刀刀庫進行換刀刀庫只有選刀運動，機械手進行換刀庫只有選刀運動，機械手進行換刀運動，比刀庫

20、做換刀運動慣性小，刀運動，比刀庫做換刀運動慣性小，速度快速度快用機械手、運用機械手、運輸裝置配合刀輸裝置配合刀庫換刀庫換刀換刀運動分散，由多個部件實現(xiàn)，換刀運動分散，由多個部件實現(xiàn)，運動部件多，但布局靈活，適應(yīng)性運動部件多，但布局靈活，適應(yīng)性好好有刀庫的轉(zhuǎn)塔頭有刀庫的轉(zhuǎn)塔頭換刀裝置換刀裝置彌補轉(zhuǎn)塔換刀刀具數(shù)量不足的缺點，彌補轉(zhuǎn)塔換刀刀具數(shù)量不足的缺點，換刀時間短換刀時間短擴大工藝范圍的各類轉(zhuǎn)塔式數(shù)控機擴大工藝范圍的各類轉(zhuǎn)塔式數(shù)控機床床表表2-1 自動換刀裝置的主要類型、特點及適用范圍自動換刀裝置的主要類型、特點及適用范圍第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu) 2.4 2.4

21、 刀庫與自動換刀裝置刀庫與自動換刀裝置 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動刀庫的種類刀庫的種類 刀庫的作用是儲備一定數(shù)量的刀具，通過機械手實現(xiàn)與主軸上刀具的交刀庫的作用是儲備一定數(shù)量的刀具，通過機械手實現(xiàn)與主軸上刀具的交換。根據(jù)刀庫存放刀具的數(shù)目和取刀方式，刀庫可設(shè)計成不同的形式。換。根據(jù)刀庫存放刀具的數(shù)目和取刀方式，刀庫可設(shè)計成不同的形式。刀具在刀庫中直刀具在刀庫中直線排列、結(jié)構(gòu)簡線排列、結(jié)構(gòu)簡單單 直線刀庫直線刀庫 刀庫的種類刀庫的種類圓盤刀庫圓盤刀庫 存刀量少則存刀量少則6至至8把，多則把，多則50至至60把，有多種把，有多種形式形式 鏈式刀庫鏈式刀庫 刀座固

22、定在鏈節(jié)刀座固定在鏈節(jié)上上 ，常用的有，常用的有單排鏈式刀庫，單排鏈式刀庫，多排鏈刀庫等多排鏈刀庫等 其他刀庫其他刀庫 例如格子箱式刀例如格子箱式刀庫，刀庫容量較庫，刀庫容量較大，可以使整箱大，可以使整箱刀庫與機外交換刀庫與機外交換 第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu) 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動換刀方式換刀方式 數(shù)控機床的自動換刀裝置中，實現(xiàn)刀庫與機床主軸之間傳遞和裝卸刀具的數(shù)控機床的自動換刀裝置中，實現(xiàn)刀庫與機床主軸之間傳遞和裝卸刀具的裝置稱為刀具交換裝置。刀具的交換方式和具體結(jié)構(gòu)對機床的生產(chǎn)效率、裝置稱為刀具交換裝置。刀具的交換方

23、式和具體結(jié)構(gòu)對機床的生產(chǎn)效率、工作可靠性，有著直接的影響。刀具的交換方式一般可分為兩大類。工作可靠性，有著直接的影響。刀具的交換方式一般可分為兩大類。 無機械手換無機械手換刀刀 換刀方式換刀方式機械手換刀機械手換刀 2.4 2.4 刀庫與自動換刀裝置刀庫與自動換刀裝置 第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu) 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動刀具的選擇方式刀具的選擇方式 根據(jù)換刀指令，刀具交換裝置從刀庫中挑選各工序所需刀具的操作稱為根據(jù)換刀指令，刀具交換裝置從刀庫中挑選各工序所需刀具的操作稱為自動選刀。自動選刀。順序選刀順序選刀 任意選刀任意選刀

24、刀具編碼選擇刀具編碼選擇刀座編碼選擇刀座編碼選擇記憶式選擇記憶式選擇 常用選刀方式常用選刀方式2.4 2.4 刀庫與自動換刀裝置刀庫與自動換刀裝置 第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu)數(shù)控機床的典型機械結(jié)構(gòu) 2.5 2.5 回轉(zhuǎn)工作臺與分度工作臺回轉(zhuǎn)工作臺與分度工作臺 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動 為了擴大機床的工藝范圍，數(shù)控機床除了具有直線進給功能外，還應(yīng)為了擴大機床的工藝范圍，數(shù)控機床除了具有直線進給功能外，還應(yīng)具有繞具有繞X、Y、Z軸圓周進給或分度的功能。通常，數(shù)控機床的圓周進給軸圓周進給或分度的功能。通常，數(shù)控機床的圓周進給運動由回轉(zhuǎn)工作臺來完成。運動

25、由回轉(zhuǎn)工作臺來完成。 常用的回轉(zhuǎn)工作臺有分度工作臺和數(shù)控回常用的回轉(zhuǎn)工作臺有分度工作臺和數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺。轉(zhuǎn)工作臺。 分度工作臺的功能是將工件轉(zhuǎn)位換面，完成分度運動，和自動換刀分度工作臺的功能是將工件轉(zhuǎn)位換面，完成分度運動，和自動換刀裝置配合使用，實現(xiàn)工件一次安裝能完成幾個面的多種工序。裝置配合使用，實現(xiàn)工件一次安裝能完成幾個面的多種工序。 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺除了用來進行各種圓弧加工或與直線進給聯(lián)動進行數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺除了用來進行各種圓弧加工或與直線進給聯(lián)動進行曲面加工外，還可實現(xiàn)精確的自動分度工作。曲面加工外，還可實現(xiàn)精確的自動分度工作。 第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng) 3.

26、1 3.1 主傳動的基本要求和變速方式主傳動的基本要求和變速方式 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動1）為能達到最佳的切削效果，主軸一般都要求能實現(xiàn)無級變速。）為能達到最佳的切削效果，主軸一般都要求能實現(xiàn)無級變速。2）機床主軸系統(tǒng)必須具有足夠高的轉(zhuǎn)速和足夠大的功率，以適應(yīng)）機床主軸系統(tǒng)必須具有足夠高的轉(zhuǎn)速和足夠大的功率，以適應(yīng) 高速、高效加工。高速、高效加工。3）為了降低噪聲、減少發(fā)熱、減輕振動，主傳動系統(tǒng)應(yīng)簡化結(jié)構(gòu)，）為了降低噪聲、減少發(fā)熱、減輕振動，主傳動系統(tǒng)應(yīng)簡化結(jié)構(gòu)， 減少傳動件。減少傳動件。4）在加工中心上，還必須具有安裝刀具和刀具交換所需的自動夾）在加工

27、中心上，還必須具有安裝刀具和刀具交換所需的自動夾 緊裝置，以及主軸定向準停裝置，以保證刀具和主軸、刀庫、緊裝置，以及主軸定向準停裝置，以保證刀具和主軸、刀庫、 機械手的正確位置。機械手的正確位置。5）有）有C軸功能要求時，主軸還需要安裝位置檢測裝置，以便實現(xiàn)對軸功能要求時，主軸還需要安裝位置檢測裝置，以便實現(xiàn)對 主軸位置的控制。主軸位置的控制。數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)的基本要求數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)的基本要求 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動 數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)的變速方式主要有：有級變速（機械變速）、無數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)的變速方式主要有：有級變速（機械變速）、無級變速、分段

28、無級變速、電主軸變速幾種形式。級變速、分段無級變速、電主軸變速幾種形式。有級變速僅用于有級變速僅用于經(jīng)濟型數(shù)控機床經(jīng)濟型數(shù)控機床 有級變速有級變速（機械變速）（機械變速） 主軸調(diào)速方法主軸調(diào)速方法第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng) 數(shù)控機床主軸的調(diào)速方法數(shù)控機床主軸的調(diào)速方法 無級變速無級變速 分段無級變速分段無級變速主傳動采用無級變主傳動采用無級變速，不僅能在一定速，不僅能在一定的速度范圍內(nèi)選擇的速度范圍內(nèi)選擇到合理的切削速度到合理的切削速度，而且還能在運動，而且還能在運動中自動換速。中自動換速。 主傳動在中、高速主傳動在中、高速段為恒功率傳動，段為恒功率傳動，在低速段為

29、恒轉(zhuǎn)矩在低速段為恒轉(zhuǎn)矩傳動。傳動。 3.1 3.1 主傳動的基本要求和變速方式主傳動的基本要求和變速方式 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動 機床主軸帶動刀具或夾具在支撐中做回轉(zhuǎn)運動，應(yīng)能傳遞切削轉(zhuǎn)矩、受機床主軸帶動刀具或夾具在支撐中做回轉(zhuǎn)運動，應(yīng)能傳遞切削轉(zhuǎn)矩、受切削抗力，并保證必要的旋轉(zhuǎn)精度。切削抗力，并保證必要的旋轉(zhuǎn)精度。 第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng) 主軸部件的支撐與潤滑主軸部件的支撐與潤滑 3.2 3.2 主軸部件的結(jié)構(gòu)主軸部件的結(jié)構(gòu) 常用卡盤結(jié)構(gòu)常用卡盤結(jié)構(gòu) 數(shù)控車床工件夾緊裝置可采用三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤或彈簧夾數(shù)控車床

30、工件夾緊裝置可采用三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤或彈簧夾頭等。頭等。主軸準停裝置主軸準停裝置 數(shù)控鏜床、數(shù)控銑床的自動換刀，鏜削加工退刀和一些特殊工藝要求數(shù)控鏜床、數(shù)控銑床的自動換刀，鏜削加工退刀和一些特殊工藝要求都要求主軸上必須設(shè)有準停裝置都要求主軸上必須設(shè)有準停裝置 。主軸準停裝置主要分為機械式和電氣。主軸準停裝置主要分為機械式和電氣式。式。 主軸內(nèi)刀具自動裝卸及吹屑裝置主軸內(nèi)刀具自動裝卸及吹屑裝置 第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng) 3.3 3.3 電主軸與高速主軸系統(tǒng)電主軸與高速主軸系統(tǒng) 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動 電主軸將機床主軸

31、與電動機軸融為一體，這種變速方式大大電主軸將機床主軸與電動機軸融為一體，這種變速方式大大簡化了主軸箱體與主軸的結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸的轉(zhuǎn)速。簡化了主軸箱體與主軸的結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸的轉(zhuǎn)速。 電主軸的出現(xiàn)大大簡化了主運動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了所謂的電主軸的出現(xiàn)大大簡化了主運動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了所謂的“零零傳動傳動”，它具有結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、慣性小、動態(tài)特性好等優(yōu)點，它具有結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、慣性小、動態(tài)特性好等優(yōu)點，并可改善機床的動平衡，避免振動和噪聲，在超高速切削機床并可改善機床的動平衡，避免振動和噪聲，在超高速切削機床上得到了廣泛的應(yīng)用。上得到了廣泛的應(yīng)用。第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng)數(shù)控

32、機床的進給傳動系統(tǒng) 4.1 4.1 數(shù)控機床對進給傳動系統(tǒng)的基本要求數(shù)控機床對進給傳動系統(tǒng)的基本要求 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動1）提高傳動精度和剛度；）提高傳動精度和剛度；2）減小各運動零件的慣量）減小各運動零件的慣量 ；3）減小運動件的摩擦阻力）減小運動件的摩擦阻力 ；4）響應(yīng)速度快）響應(yīng)速度快 ；5）較強的過載能力；）較強的過載能力；6）穩(wěn)定性好，壽命長）穩(wěn)定性好，壽命長 ；7）使用維護方便）使用維護方便 。第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng)數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng) 4.2 4.2 數(shù)控機床進給傳動系統(tǒng)的基本形式數(shù)控機床進給傳動系統(tǒng)的基本形式 第二章第二章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)與傳動實現(xiàn)直線進給運動主要有三種形式：實現(xiàn)直線進給運動主要有三種形式：1）通過絲杠螺母副，將伺服電動機的旋）通過絲杠螺母副，將伺服電動機的旋轉(zhuǎn)運動變成直線運動。轉(zhuǎn)運動變成直線運動。2）通過齒輪、齒條副，將伺服電動機的）通過齒輪、齒條副，將伺服電動機的