數(shù)控技術(shù)第5章

1、 1 5.1 概述概述5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)5.4 數(shù)控機(jī)床的換刀運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的換刀運(yùn)動(dòng)25.1 概述概述機(jī)床運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)：機(jī)床運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)： 主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)；實(shí)現(xiàn)機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)； 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)床工作臺(tái)的直線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)床工作臺(tái)的直線運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)；與轉(zhuǎn)動(dòng)； 換刀運(yùn)動(dòng)換刀運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)加工中心更換刀具連續(xù)加工實(shí)現(xiàn)加工中心更換刀具連續(xù)加工所需的運(yùn)動(dòng)。所需的運(yùn)動(dòng)。3 主軸轉(zhuǎn)速更高；主軸轉(zhuǎn)速更高； 變速范圍更寬；變速范圍更寬； 提供的動(dòng)力更強(qiáng)。提供的動(dòng)力更強(qiáng)。1. 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)性能要求：數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)性能要

2、求： 主運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)變速、準(zhǔn)停；主運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)變速、準(zhǔn)停； C軸控制；軸控制； 同步速度控制。同步速度控制。2. 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)功能：數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)功能：5.1 概述概述45.1 概述概述3. 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的性能特點(diǎn)：數(shù)控機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的性能特點(diǎn)：調(diào)速范圍要寬，而且在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)輸出的運(yùn)動(dòng)要調(diào)速范圍要寬，而且在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)輸出的運(yùn)動(dòng)要有良好的穩(wěn)定性；有良好的穩(wěn)定性；輸出的位移要有足夠的精度，即實(shí)際位移量與指令位輸出的位移要有足夠的精度，即實(shí)際位移量與指令位移量之差要?。灰屏恐钜。回?fù)載特性要硬，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，輸出的速度應(yīng)基本不負(fù)載特性要硬，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，輸出的速度應(yīng)基本

3、不變；變；動(dòng)態(tài)響應(yīng)要快，且動(dòng)態(tài)誤差要小，能適應(yīng)頻繁啟動(dòng)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)要快，且動(dòng)態(tài)誤差要小，能適應(yīng)頻繁啟動(dòng)、停止以及正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)的需求。停止以及正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)的需求。5換刀時(shí)間短、刀具重復(fù)定位精度高；換刀時(shí)間短、刀具重復(fù)定位精度高；刀具儲(chǔ)存量足夠、結(jié)構(gòu)緊湊；刀具儲(chǔ)存量足夠、結(jié)構(gòu)緊湊；換刀動(dòng)作安全可靠。換刀動(dòng)作安全可靠。4. 數(shù)控機(jī)床自動(dòng)換刀系統(tǒng)的性能特點(diǎn)：數(shù)控機(jī)床自動(dòng)換刀系統(tǒng)的性能特點(diǎn)：5.1 概述概述61. 數(shù)控機(jī)床對(duì)主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的性能要求有哪些？數(shù)控機(jī)床對(duì)主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的性能要求有哪些？2. 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的主要特點(diǎn)是什么？進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的主要特點(diǎn)是什么？3. 自動(dòng)換刀系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有哪些？自動(dòng)換刀系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有哪些

4、？5.1 概述概述7 5.1 概述概述5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)5.4 數(shù)控機(jī)床的換刀運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的換刀運(yùn)動(dòng)81000vndminminmax1000vndmaxmaxmin1000vndmaxmaxmaxnminminminnvdRnvd 主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）：）： 主軸的最低和最高轉(zhuǎn)速：主軸的最低和最高轉(zhuǎn)速： r/min 主軸調(diào)速范圍：主軸調(diào)速范圍： r/min r/min（1）主軸轉(zhuǎn)速和調(diào)速范圍）主軸轉(zhuǎn)速和調(diào)速范圍5.2.1 主運(yùn)動(dòng)參數(shù)主運(yùn)動(dòng)參數(shù)5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)960000955000zcPvT

5、nN （2）主運(yùn)動(dòng)的功率、轉(zhuǎn)矩特性）主運(yùn)動(dòng)的功率、轉(zhuǎn)矩特性kwPZ 主切削力（主切削力（N） v 切削速度（切削速度（m/min）T 切削扭矩（切削扭矩（Nm） n 主軸轉(zhuǎn)速（主軸轉(zhuǎn)速（r/min） 主運(yùn)動(dòng)所需輸出的功率：主運(yùn)動(dòng)所需輸出的功率： 主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩特性：主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩特性：最大功率（或扭矩）與運(yùn)動(dòng)速度之間的關(guān)系。最大功率（或扭矩）與運(yùn)動(dòng)速度之間的關(guān)系。 5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)10恒扭矩輸出：恒扭矩輸出：常用于一些特殊工序加工，如光車、攻大常用于一些特殊工序加工，如光車、攻大直徑螺紋、鉸大直徑孔、精鏜、成形銑削等，需要的輸直徑螺紋、鉸大直徑孔、精鏜、成形銑削等，需要的輸

6、出功率較小的情況。出功率較小的情況。 5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)115.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)5.2.2 主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)形式主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)形式（1）帶有簡單變速機(jī)構(gòu)的主傳動(dòng)）帶有簡單變速機(jī)構(gòu)的主傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：能滿足各種切削運(yùn)能滿足各種切削運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩輸出，且具有大動(dòng)的轉(zhuǎn)矩輸出，且具有大范圍調(diào)節(jié)速度的能力。范圍調(diào)節(jié)速度的能力。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要潤結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要潤滑及溫度控制裝置；成本滑及溫度控制裝置；成本較高；制造和維修難。較高；制造和維修難。應(yīng)用：應(yīng)用：一般大中型銑床多一般大中型銑床多采用這種結(jié)構(gòu)。采用這種結(jié)構(gòu)。12（2）通過皮帶傳動(dòng)的主傳動(dòng)）通過皮帶傳動(dòng)的主傳

7、動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，安裝調(diào)試結(jié)構(gòu)簡單，安裝調(diào)試方便，傳動(dòng)平衡，在一定條方便，傳動(dòng)平衡，在一定條件下能滿足轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的輸件下能滿足轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的輸出要求。出要求。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：調(diào)速范圍比（恒功率調(diào)速范圍比（恒功率調(diào)速范圍與恒扭矩調(diào)速范圍調(diào)速范圍與恒扭矩調(diào)速范圍之比）受電機(jī)調(diào)速范圍比的之比）受電機(jī)調(diào)速范圍比的約束。約束。應(yīng)用：應(yīng)用：低扭矩輸出要求的小低扭矩輸出要求的小型數(shù)控機(jī)床主軸上。型數(shù)控機(jī)床主軸上。5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)13（3）電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主軸結(jié)構(gòu)（兩種類型）電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主軸結(jié)構(gòu)（兩種類型）電機(jī)通過精密聯(lián)軸器與主軸聯(lián)接。電機(jī)通過精密聯(lián)軸器與主軸聯(lián)接。特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊

8、、傳動(dòng)效率高的，主結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高的，主軸的特性完全與電機(jī)輸出特性一致，軸的特性完全與電機(jī)輸出特性一致，因而在使用上受到一定限制。因而在使用上受到一定限制。主軸與電機(jī)轉(zhuǎn)子為一體，稱電主軸。主軸與電機(jī)轉(zhuǎn)子為一體，稱電主軸。特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，慣量小，響應(yīng)快。制結(jié)構(gòu)緊湊，慣量小，響應(yīng)快。制造和控制要求高。如主軸的散熱、動(dòng)平造和控制要求高。如主軸的散熱、動(dòng)平衡、支承、潤滑及控制等。造價(jià)高。衡、支承、潤滑及控制等。造價(jià)高。應(yīng)用：應(yīng)用：多用于高速加工。多用于高速加工。5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)145.2.3 主軸典型控制功能主軸典型控制功能1. 主軸準(zhǔn)停裝置主軸準(zhǔn)停裝置機(jī)械式準(zhǔn)停裝置

9、：機(jī)械式準(zhǔn)停裝置：功能：功能：當(dāng)特殊加工或自動(dòng)換刀，主軸能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確當(dāng)特殊加工或自動(dòng)換刀，主軸能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的停止在一個(gè)固定位置上。的停止在一個(gè)固定位置上。1-無觸點(diǎn)開關(guān) 2-感應(yīng)塊 3-凸輪定位盤4-定位液壓缸 5-定向滾輪 6-定位活塞 機(jī)械準(zhǔn)停裝置比較準(zhǔn)確可機(jī)械準(zhǔn)停裝置比較準(zhǔn)確可靠，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜?？浚Y(jié)構(gòu)較復(fù)雜。5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)15電氣式準(zhǔn)停裝置：電氣式準(zhǔn)停裝置：1-主軸主軸 2-同步感應(yīng)器同步感應(yīng)器 3-主軸電動(dòng)機(jī)主軸電動(dòng)機(jī) 4-永久磁鐵永久磁鐵 5-磁傳感器磁傳感器磁力傳感器準(zhǔn)停裝置工作原理：磁力傳感器準(zhǔn)停裝置工作原理： 數(shù)控裝置發(fā)出主軸停轉(zhuǎn)指令時(shí)，數(shù)控裝置發(fā)出主

10、軸停轉(zhuǎn)指令時(shí)，主軸電動(dòng)機(jī)主軸電動(dòng)機(jī)3立即降速，當(dāng)永久磁鐵立即降速，當(dāng)永久磁鐵4對(duì)準(zhǔn)磁傳感器對(duì)準(zhǔn)磁傳感器5時(shí)，磁傳感器發(fā)出時(shí)，磁傳感器發(fā)出準(zhǔn)停信號(hào)，由定向電路使電動(dòng)機(jī)準(zhǔn)準(zhǔn)停信號(hào)，由定向電路使電動(dòng)機(jī)準(zhǔn)確地停止在規(guī)定的周向位置上。確地停止在規(guī)定的周向位置上。1）利用主軸上光電脈沖產(chǎn)生準(zhǔn)停信號(hào)。）利用主軸上光電脈沖產(chǎn)生準(zhǔn)停信號(hào)。2）利用磁力傳感器檢產(chǎn)生準(zhǔn)停信號(hào)。）利用磁力傳感器檢產(chǎn)生準(zhǔn)停信號(hào)。5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)162. 刀具自動(dòng)夾緊裝置、切屑清除裝置刀具自動(dòng)夾緊裝置、切屑清除裝置自動(dòng)換刀臥式鏜床（鏜銑加工中心）的主軸部件自動(dòng)換刀臥式鏜床（鏜銑加工中心）的主軸部件5.2 數(shù)控機(jī)床的

11、主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)173. C軸控制與同步速度控制軸控制與同步速度控制 主軸的回轉(zhuǎn)位置（轉(zhuǎn)角）控制可進(jìn)給伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)，也可以主軸的回轉(zhuǎn)位置（轉(zhuǎn)角）控制可進(jìn)給伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)，也可以由主軸電機(jī)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)主軸的位置（角度由主軸電機(jī)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)主軸的位置（角度)由裝于主軸上（不由裝于主軸上（不是主軸電機(jī)）上的高分辨率編碼器檢測(cè)，主軸作為進(jìn)給伺服軸是主軸電機(jī)）上的高分辨率編碼器檢測(cè)，主軸作為進(jìn)給伺服軸工作。工作。對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)Z軸的回轉(zhuǎn)軸（即繞主軸回轉(zhuǎn)）為軸的回轉(zhuǎn)軸（即繞主軸回轉(zhuǎn)）為C軸。軸。 C軸與進(jìn)給軸（軸與進(jìn)給軸（Z軸或軸或X軸）聯(lián)動(dòng)進(jìn)行插補(bǔ)控制，可以實(shí)現(xiàn)軸）聯(lián)動(dòng)進(jìn)行插補(bǔ)控制，可以實(shí)現(xiàn)任意曲線的加工。如

12、：螺紋，端面曲線，非圓柱或圓錐的異形任意曲線的加工。如：螺紋，端面曲線，非圓柱或圓錐的異形回轉(zhuǎn)表面等?；剞D(zhuǎn)表面等。C軸控制與同步速度控制的功能：軸控制與同步速度控制的功能：C軸的控制方式：軸的控制方式：5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)185.2.4 電主軸電主軸 結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、噪聲低、振動(dòng)小和精度高結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、噪聲低、振動(dòng)小和精度高 具備精確的主軸定位及具備精確的主軸定位及C軸傳動(dòng)功能。軸傳動(dòng)功能。 易實(shí)現(xiàn)高速化，其動(dòng)態(tài)精度和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性更好。易實(shí)現(xiàn)高速化，其動(dòng)態(tài)精度和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性更好。 主軸運(yùn)行平穩(wěn)，使主軸軸承的壽命得到延長。主軸運(yùn)行平穩(wěn)，使主軸軸承的壽命得到延長。 主軸組件的

13、整機(jī)平衡、溫度控制和冷卻是關(guān)鍵。主軸組件的整機(jī)平衡、溫度控制和冷卻是關(guān)鍵。電主軸具有如下特點(diǎn)：電主軸具有如下特點(diǎn)：5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)19電主軸電主軸電主軸電主軸5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)20電主軸的結(jié)構(gòu)電主軸的結(jié)構(gòu)5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)215.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)22（1）電主軸電機(jī)的類型電主軸電機(jī)的類型 根據(jù)電主軸內(nèi)裝式電機(jī)的控制方法根據(jù)電主軸內(nèi)裝式電機(jī)的控制方法普通交流變頻電主軸普通交流變頻電主軸結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但存在低結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但存在低速輸出功率不穩(wěn)的問題，難以滿足低速大扭矩的要求。速輸出功率不穩(wěn)的問題，難以

14、滿足低速大扭矩的要求。交流伺服電主軸交流伺服電主軸特點(diǎn)：低速輸出性能好，可實(shí)現(xiàn)閉特點(diǎn)：低速輸出性能好，可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，經(jīng)常用于加工中心等要求主軸定位或有環(huán)控制，經(jīng)常用于加工中心等要求主軸定位或有C軸功能傳軸功能傳動(dòng)的數(shù)控機(jī)床。動(dòng)的數(shù)控機(jī)床。根據(jù)電主軸內(nèi)裝式電機(jī)的輸出特性根據(jù)電主軸內(nèi)裝式電機(jī)的輸出特性恒轉(zhuǎn)矩電主軸恒轉(zhuǎn)矩電主軸轉(zhuǎn)矩是恒定的，輸出功率與轉(zhuǎn)速成正比。轉(zhuǎn)矩是恒定的，輸出功率與轉(zhuǎn)速成正比。適合于磨削及高速鉆削，電主軸的轉(zhuǎn)速越高，輸出功率越大。適合于磨削及高速鉆削，電主軸的轉(zhuǎn)速越高，輸出功率越大。5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)23恒功率電主軸恒功率電主軸在低速段的輸出是恒轉(zhuǎn)矩，高速

15、在低速段的輸出是恒轉(zhuǎn)矩，高速段則是恒功率。主要用于鏜、銑、車削等切削范圍廣、段則是恒功率。主要用于鏜、銑、車削等切削范圍廣、工況變化大的場合。工況變化大的場合。（2） 解決電主軸的振動(dòng)問題的措施解決電主軸的振動(dòng)問題的措施電主軸的最高轉(zhuǎn)速：電主軸的最高轉(zhuǎn)速：一般在一般在10000/min以上，甚至以上，甚至高達(dá)高達(dá)60000100000r/min。電主軸的振動(dòng)類型：電主軸的振動(dòng)類型：電主軸的諧振、電磁振蕩和電主軸的諧振、電磁振蕩和機(jī)械振動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)。關(guān)鍵問題：提高電主軸的動(dòng)平衡。關(guān)鍵問題：提高電主軸的動(dòng)平衡。5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)24 電主軸上零件精密加工、裝配和調(diào)校。電主軸上

16、零件精密加工、裝配和調(diào)校。 電主軸上機(jī)構(gòu)必須遵守對(duì)稱性原則，鍵連接和螺紋連接電主軸上機(jī)構(gòu)必須遵守對(duì)稱性原則，鍵連接和螺紋連接在電主軸上是被禁止的。在電主軸上是被禁止的。 電主軸上的轉(zhuǎn)子應(yīng)與主軸裝配后，以主軸、后軸徑為定電主軸上的轉(zhuǎn)子應(yīng)與主軸裝配后，以主軸、后軸徑為定位支撐，配作轉(zhuǎn)子的精車工序。位支撐，配作轉(zhuǎn)子的精車工序。 在電機(jī)轉(zhuǎn)子的兩個(gè)端蓋上，對(duì)稱地加工在電機(jī)轉(zhuǎn)子的兩個(gè)端蓋上，對(duì)稱地加工1624個(gè)直徑略有個(gè)直徑略有不同的螺紋孔（不同的螺紋孔（M4或或M6），根據(jù)動(dòng)平衡測(cè)試結(jié)果，旋入相），根據(jù)動(dòng)平衡測(cè)試結(jié)果，旋入相應(yīng)的動(dòng)平衡螺釘并調(diào)節(jié)旋入深度，進(jìn)行動(dòng)平衡的調(diào)節(jié)，用應(yīng)的動(dòng)平衡螺釘并調(diào)節(jié)旋入深度，

17、進(jìn)行動(dòng)平衡的調(diào)節(jié)，用環(huán)氧樹脂將這些螺釘固化。環(huán)氧樹脂將這些螺釘固化。主要措施：主要措施：5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)25（3 3）電主軸的散熱措施電主軸的散熱措施電主軸的熱源：電主軸的熱源：電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和軸承的發(fā)熱。電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和軸承的發(fā)熱。動(dòng)機(jī)的發(fā)熱：采用外循環(huán)油水冷卻系統(tǒng)進(jìn)行冷卻；動(dòng)機(jī)的發(fā)熱：采用外循環(huán)油水冷卻系統(tǒng)進(jìn)行冷卻；軸承的發(fā)熱：采用角接觸陶瓷軸承，滾珠用軸承的發(fā)熱：采用角接觸陶瓷軸承，滾珠用Si3N4Si3N4材料制成，材料制成，直徑比同規(guī)格球軸承小直徑比同規(guī)格球軸承小1/31/3；同時(shí)，采用強(qiáng)制循環(huán)油冷卻的；同時(shí)，采用強(qiáng)制循環(huán)油冷卻的方式對(duì)主軸軸承進(jìn)行冷卻；方式對(duì)主軸

18、軸承進(jìn)行冷卻；設(shè)計(jì)電主軸組件時(shí)，電主軸上零件，最好采用同樣密度、設(shè)計(jì)電主軸組件時(shí)，電主軸上零件，最好采用同樣密度、同樣比熱的材料，以保證整個(gè)電主軸組件運(yùn)轉(zhuǎn)的熱平衡性。同樣比熱的材料，以保證整個(gè)電主軸組件運(yùn)轉(zhuǎn)的熱平衡性。5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)26（3） 解決電主軸的發(fā)熱問題的措施解決電主軸的發(fā)熱問題的措施5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)27（4 4）電主軸的支承電主軸的支承滾動(dòng)軸承支承：滾動(dòng)軸承支承：高速性能好，支承剛性好、價(jià)格適中、便高速性能好，支承剛性好、價(jià)格適中、便于維修更換的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。高速精密電主軸一般采用于維修更換的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。高速精密電主軸一般采用

19、小鋼球精密角接觸球軸承。小鋼球精密角接觸球軸承。復(fù)合陶瓷軸承：復(fù)合陶瓷軸承：發(fā)展較快的一種支撐形式。其耐磨耐熱，能發(fā)展較快的一種支撐形式。其耐磨耐熱，能滿足在一些特殊工作條件下的要求，壽命是傳統(tǒng)軸承的數(shù)倍。滿足在一些特殊工作條件下的要求，壽命是傳統(tǒng)軸承的數(shù)倍。氣壓和液壓的動(dòng)、靜壓軸承支承，電磁懸浮軸承：氣壓和液壓的動(dòng)、靜壓軸承支承，電磁懸浮軸承：其內(nèi)外圈其內(nèi)外圈小接觸，理論上壽命無限長，結(jié)構(gòu)簡單并能達(dá)到很高的轉(zhuǎn)速。小接觸，理論上壽命無限長，結(jié)構(gòu)簡單并能達(dá)到很高的轉(zhuǎn)速。電磁軸承價(jià)格較高，主要應(yīng)用在超高速加工等高科技設(shè)備上，電磁軸承價(jià)格較高，主要應(yīng)用在超高速加工等高科技設(shè)備上，而動(dòng)、靜壓軸承在多種

20、精密、高速設(shè)備中應(yīng)用非常普遍。而動(dòng)、靜壓軸承在多種精密、高速設(shè)備中應(yīng)用非常普遍。5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)28（5）潤滑方式潤滑方式油脂潤滑油脂潤滑、油霧潤滑油霧潤滑和和油氣潤滑油氣潤滑等。等。 目前國際上最流行的是油氣潤滑。其原理是用微量泵定時(shí)目前國際上最流行的是油氣潤滑。其原理是用微量泵定時(shí)打出定量小油滴，經(jīng)通過凈化冷卻的干燥空氣潤滑每個(gè)軸承打出定量小油滴，經(jīng)通過凈化冷卻的干燥空氣潤滑每個(gè)軸承的潤滑點(diǎn)。的潤滑點(diǎn)。 潤滑系統(tǒng)先于主軸啟動(dòng)而后于主軸停止運(yùn)行。潤滑系統(tǒng)先于主軸啟動(dòng)而后于主軸停止運(yùn)行。 油霧潤滑、油氣潤滑時(shí)需注意壓縮空氣的干燥及潔凈程油霧潤滑、油氣潤滑時(shí)需注意壓縮空氣

21、的干燥及潔凈程度。度。潤滑的注意事項(xiàng)：潤滑的注意事項(xiàng)：5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)29（6 6）電主軸發(fā)展趨勢(shì)電主軸發(fā)展趨勢(shì) 高速度、高剛度、高精度、高可靠性；高速度、高剛度、高精度、高可靠性； 高速大功率、低速大轉(zhuǎn)矩；高速大功率、低速大轉(zhuǎn)矩； 電主軸內(nèi)裝電機(jī)性能和形式多樣化；電主軸內(nèi)裝電機(jī)性能和形式多樣化； 軸承及其預(yù)載荷施加方式、潤滑方式多樣化；軸承及其預(yù)載荷施加方式、潤滑方式多樣化； 刀具接口提高刀具在高速下的應(yīng)用性能；刀具接口提高刀具在高速下的應(yīng)用性能； 電主軸的多功能和智能化。電主軸的多功能和智能化。5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)301. 主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)方式有哪些

22、？各自特點(diǎn)及應(yīng)用？主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)方式有哪些？各自特點(diǎn)及應(yīng)用？2. 主軸的功能有哪些？其相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)方式有哪些？主軸的功能有哪些？其相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)方式有哪些？3. 查閱資料，了解電主軸的性能，以及其潤滑、冷卻查閱資料，了解電主軸的性能，以及其潤滑、冷卻等方式。等方式。5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)315.1 概述概述5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)5.4 數(shù)控機(jī)床的換刀運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的換刀運(yùn)動(dòng) 32傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的影響：傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的影響： 傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度和慣量，影響進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度和慣量，影響進(jìn)給系統(tǒng)的穩(wěn)定穩(wěn)定性性和和靈敏度

23、靈敏度。 傳動(dòng)部件的精度與傳動(dòng)系統(tǒng)的非線性，影響系傳動(dòng)部件的精度與傳動(dòng)系統(tǒng)的非線性，影響系統(tǒng)的統(tǒng)的位置精度位置精度和和輪廓加工精度輪廓加工精度，在閉環(huán)系統(tǒng)中還，在閉環(huán)系統(tǒng)中還影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)33數(shù)控機(jī)床對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的要求：數(shù)控機(jī)床對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的要求： 剛度好；剛度好； 慣量??；慣量??； 間隙小；間隙??； 摩擦小。摩擦小。5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)345.3.1 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)給給傳傳動(dòng)動(dòng)系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)齒輪或同步帶傳動(dòng)齒輪或同步帶運(yùn)動(dòng)變換機(jī)

24、構(gòu)運(yùn)動(dòng)變換機(jī)構(gòu)絲杠螺母副、蝸桿蝸輪副、絲杠螺母副、蝸桿蝸輪副、 齒輪齒條副等齒輪齒條副等導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo) 軌、軸承軌、軸承執(zhí)行件執(zhí)行件工作臺(tái)工作臺(tái)5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)35數(shù)控車床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖數(shù)控車床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)365. 3 . 2 齒輪傳動(dòng)副齒輪傳動(dòng)副齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)主要考慮問題：齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)主要考慮問題：1齒輪副的傳動(dòng)級(jí)數(shù)和速比分配齒輪副的傳動(dòng)級(jí)數(shù)和速比分配 齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)級(jí)數(shù)和速比分配，一方面影響傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)級(jí)數(shù)和速比分配，一方面影響傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大小，同

25、時(shí)還影響執(zhí)行件的傳動(dòng)效率。件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大小，同時(shí)還影響執(zhí)行件的傳動(dòng)效率。 增加傳動(dòng)級(jí)數(shù)，可以減小傳動(dòng)慣量，但導(dǎo)致傳動(dòng)裝增加傳動(dòng)級(jí)數(shù)，可以減小傳動(dòng)慣量，但導(dǎo)致傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，降低了傳動(dòng)效率，增大噪聲，同時(shí)加置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，降低了傳動(dòng)效率，增大噪聲，同時(shí)加大了傳動(dòng)間隙和摩擦損失，對(duì)伺服系統(tǒng)不利。大了傳動(dòng)間隙和摩擦損失，對(duì)伺服系統(tǒng)不利。 5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)372齒輪副傳動(dòng)間隙的消除齒輪副傳動(dòng)間隙的消除（1）剛性調(diào)整法）剛性調(diào)整法偏心軸套式間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)偏心軸套式間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)軸向墊片間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)軸向墊片間隙調(diào)整結(jié)構(gòu) 剛性調(diào)整法是指調(diào)整后能暫時(shí)清除齒側(cè)間隙，但使剛性調(diào)整法是指調(diào)

26、整后能暫時(shí)清除齒側(cè)間隙，但使用之后不能自動(dòng)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整方法。用之后不能自動(dòng)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整方法。5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)38 柔性調(diào)整法是指調(diào)整后齒側(cè)間隙可以自動(dòng)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整方法。柔性調(diào)整法是指調(diào)整后齒側(cè)間隙可以自動(dòng)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整方法。（2）柔性調(diào)整法）柔性調(diào)整法蝶形彈簧消除斜齒輪間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)蝶形彈簧消除斜齒輪間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)雙齒輪錯(cuò)齒式間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)雙齒輪錯(cuò)齒式間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)393齒輪齒條副傳動(dòng)間隙的消除齒輪齒條副傳動(dòng)間隙的消除5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)40 5.3.2 滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床

27、的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)41滾珠絲杠螺母副具有傳動(dòng)效率高達(dá)滾珠絲杠螺母副具有傳動(dòng)效率高達(dá)85%96%，約，約為一般滑動(dòng)絲杠副的為一般滑動(dòng)絲杠副的24倍；倍；啟動(dòng)時(shí)無顫振，低速時(shí)無爬行；啟動(dòng)時(shí)無顫振，低速時(shí)無爬行；靜、動(dòng)摩擦系統(tǒng)幾乎相等；靜、動(dòng)摩擦系統(tǒng)幾乎相等；壽命長，磨損小、精度保持性好；壽命長，磨損小、精度保持性好；可預(yù)緊消隙，提高系統(tǒng)的剛度。可預(yù)緊消隙，提高系統(tǒng)的剛度。滾珠絲杠螺母副特點(diǎn)：滾珠絲杠螺母副特點(diǎn)：5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)421滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)1-絲杠絲杠 2-螺母螺母 3-滾珠滾珠 4-回珠管回珠管 5反向器反向器5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床

28、的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)43 滾珠在循環(huán)過程中滾珠在循環(huán)過程中回珠時(shí)與絲杠脫離接回珠時(shí)與絲杠脫離接觸的結(jié)構(gòu)；觸的結(jié)構(gòu)； 采用弧形銅管形成采用弧形銅管形成滾珠返回通道，由彎滾珠返回通道，由彎管的端部引導(dǎo)滾珠；管的端部引導(dǎo)滾珠； 其工作圈數(shù)是其工作圈數(shù)是2.5圈圈或或3.5圈圈 ，12列。列。2. 滾珠絲杠螺母副的分類滾珠絲杠螺母副的分類（1） 外循環(huán)外循環(huán)絲桿5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)44（2） 內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán)1-絲杠絲杠 2-螺母螺母 3-滾珠滾珠 4-反向器反向器 滾珠在循環(huán)過程滾珠在循環(huán)過程中始終與絲杠保持接中始終與絲杠保持接觸的結(jié)構(gòu)。觸的結(jié)構(gòu)。 采用圓柱凸鍵反采用圓柱凸鍵反向器實(shí)現(xiàn)滾珠

29、循環(huán)，向器實(shí)現(xiàn)滾珠循環(huán)，反向器嵌入螺母內(nèi)。反向器嵌入螺母內(nèi)。 工作圈數(shù)是工作圈數(shù)是3列。列。5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)453滾珠絲杠螺母副軸向間隙調(diào)整滾珠絲杠螺母副軸向間隙調(diào)整 軸向間隙通常是指絲杠和螺母無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸向間隙通常是指絲杠和螺母無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲杠和螺母之間的最大軸向竄動(dòng)量。時(shí)，絲杠和螺母之間的最大軸向竄動(dòng)量。（1）雙螺母墊片調(diào)隙式）雙螺母墊片調(diào)隙式5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)46 （2）雙螺母齒差調(diào)隙式）雙螺母齒差調(diào)隙式1-內(nèi)齒輪內(nèi)齒輪 2-外齒輪外齒輪5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)474滾珠絲杠螺母副的支承方式滾珠絲杠螺母副的支承方

30、式一端推力軸承結(jié)構(gòu)一端推力軸承結(jié)構(gòu)一端止推軸承，另一端向心球軸承結(jié)構(gòu)一端止推軸承，另一端向心球軸承結(jié)構(gòu)兩端止推軸承結(jié)構(gòu)兩端止推軸承結(jié)構(gòu)兩端止推軸承及向心球軸承結(jié)構(gòu)兩端止推軸承及向心球軸承結(jié)構(gòu)5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)485滾珠絲杠螺母副的潤滑與密封滾珠絲杠螺母副的潤滑與密封 毛氈圈密封。毛氈圈密封。毛氈圈的厚度為螺距的毛氈圈的厚度為螺距的23倍，而且倍，而且內(nèi)孔做成螺紋的形狀，緊密地包住絲杠，并裝入螺母內(nèi)孔做成螺紋的形狀，緊密地包住絲杠，并裝入螺母或套筒兩端的槽孔內(nèi)?；蛱淄矁啥说牟劭變?nèi)。 耐油橡皮或尼龍材料密封。耐油橡皮或尼龍材料密封。為了避免密封圈增加滾為了避免密封圈增加滾

31、珠絲杠副的摩擦阻力矩。可采用由硬質(zhì)塑料制成的非珠絲杠副的摩擦阻力矩?？刹捎糜捎操|(zhì)塑料制成的非接觸式迷宮密封圈，內(nèi)孔做成與絲杠螺紋滾道相反的接觸式迷宮密封圈，內(nèi)孔做成與絲杠螺紋滾道相反的形狀，并留有一定間隙。形狀，并留有一定間隙。（1）滾珠絲杠螺母副密封滾珠絲杠螺母副密封5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)49潤滑油。潤滑油。潤滑油通過注油孔注油。潤滑油通過注油孔注油。潤滑脂。潤滑脂。一般在安裝過程中放進(jìn)滾珠螺母的滾一般在安裝過程中放進(jìn)滾珠螺母的滾道內(nèi)，為定期潤滑。道內(nèi)，為定期潤滑。（2）滾珠絲杠螺母副常用的潤滑滾珠絲杠螺母副常用的潤滑 良好的潤滑可提高耐磨性及傳動(dòng)效率，從而保持良好的潤

32、滑可提高耐磨性及傳動(dòng)效率，從而保持傳動(dòng)精度，延長使用壽命。傳動(dòng)精度，延長使用壽命。5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)505.3.3 同步帶同步帶1. 構(gòu)成：構(gòu)成： 由梯形齒型帶與有齒帶輪組成。由梯形齒型帶與有齒帶輪組成。5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)51 無相對(duì)滑動(dòng)，傳動(dòng)比準(zhǔn)確；無相對(duì)滑動(dòng)，傳動(dòng)比準(zhǔn)確； 齒型帶薄而輕，慣量較小，可用于高速傳動(dòng)，圓周速度可齒型帶薄而輕，慣量較小，可用于高速傳動(dòng)，圓周速度可達(dá)達(dá)40ms； 由于靠嚙合傳動(dòng)，齒型帶不需太大的預(yù)緊力小，減小了軸由于靠嚙合傳動(dòng)，齒型帶不需太大的預(yù)緊力小，減小了軸與軸承所受載荷，延長了齒型帶和其它零件的使用壽命；與軸

33、承所受載荷，延長了齒型帶和其它零件的使用壽命； 因?yàn)閲Ш蟼鲃?dòng)，小輪包角可減小，傳動(dòng)比大可達(dá)因?yàn)閲Ш蟼鲃?dòng)，小輪包角可減小，傳動(dòng)比大可達(dá)1020，傳動(dòng)功率可達(dá)傳動(dòng)功率可達(dá)200KW，傳動(dòng)效率可達(dá)，傳動(dòng)效率可達(dá)98%左右；左右； 制造和安裝精度高，中心距要求嚴(yán)格。制造和安裝精度高，中心距要求嚴(yán)格。2 . 同步帶傳動(dòng)與同步帶傳動(dòng)與v帶傳動(dòng)相比有以下特點(diǎn)：帶傳動(dòng)相比有以下特點(diǎn)：5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)525.3.4 數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌 要求其在高速進(jìn)給時(shí)不發(fā)生振動(dòng)，低速進(jìn)給要求其在高速進(jìn)給時(shí)不發(fā)生振動(dòng)，低速進(jìn)給時(shí)不出現(xiàn)爬行；時(shí)不出現(xiàn)爬行； 靈活性高，耐磨性好；靈活性高，耐磨

34、性好； 可在重載荷下長期連續(xù)工作；可在重載荷下長期連續(xù)工作； 精度保持性好。精度保持性好。數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌的要求：數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌的要求：5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)53 1塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌 摩擦系數(shù)小，且動(dòng)、靜摩擦因數(shù)差很小，能摩擦系數(shù)小，且動(dòng)、靜摩擦因數(shù)差很小，能防止低速爬行現(xiàn)象；防止低速爬行現(xiàn)象； 耐磨性，抗撕傷能力強(qiáng)；耐磨性，抗撕傷能力強(qiáng)； 加工性和化學(xué)穩(wěn)定性好，工藝簡單，成本低；加工性和化學(xué)穩(wěn)定性好，工藝簡單，成本低； 有良好的自潤滑和抗震性，經(jīng)濟(jì)效益顯著等有良好的自潤滑和抗震性，經(jīng)濟(jì)效益顯著等特點(diǎn)。特點(diǎn)。（1）塑料導(dǎo)軌的特點(diǎn)：塑料導(dǎo)軌的特點(diǎn)：5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)

35、動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)54（2 ） 塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌的分類：塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌的分類： 貼塑導(dǎo)軌貼塑導(dǎo)軌1-床身 2-工作臺(tái) 3-下壓板 4-導(dǎo)軌軟帶 5-帖有塑料軟帶的鑲條5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)55 注塑導(dǎo)軌注塑導(dǎo)軌 用涂敷工藝或壓注成形工藝將塑料預(yù)先加用涂敷工藝或壓注成形工藝將塑料預(yù)先加在成鋸齒形的導(dǎo)軌上。在成鋸齒形的導(dǎo)軌上。 注塑導(dǎo)軌的材料是以環(huán)氧樹脂和二硫化鑰為注塑導(dǎo)軌的材料是以環(huán)氧樹脂和二硫化鑰為基體，加入增塑劑，混合成膏狀為一組分，固基體，加入增塑劑，混合成膏狀為一組分，固化劑為另一組分的雙組份塑料，稱為環(huán)氧樹脂化劑為另一組分的雙組份塑料，稱為環(huán)氧樹脂耐磨涂料。耐磨涂料。

36、5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)562滾動(dòng)導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌 靈敏度高、摩擦系數(shù)?。ㄒ话阍陟`敏度高、摩擦系數(shù)小（一般在0.00250.005的的范圍內(nèi)）；范圍內(nèi)）； 動(dòng)、靜摩擦系數(shù)基本相同，因而運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，不易動(dòng)、靜摩擦系數(shù)基本相同，因而運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象；出現(xiàn)爬行現(xiàn)象； 定位精度高，重復(fù)定位誤差可達(dá)定位精度高，重復(fù)定位誤差可達(dá)0.2m；精度保；精度保持性好，壽命長。持性好，壽命長。 滾動(dòng)導(dǎo)軌抗振性能差，對(duì)防護(hù)要求高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，滾動(dòng)導(dǎo)軌抗振性能差，對(duì)防護(hù)要求高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造比較困難，成本較高。制造比較困難，成本較高。滾動(dòng)導(dǎo)軌的特點(diǎn)是：滾動(dòng)導(dǎo)軌的特點(diǎn)是：5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)

37、控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)57滾動(dòng)導(dǎo)軌常見結(jié)構(gòu)類型：滾動(dòng)導(dǎo)軌常見結(jié)構(gòu)類型： 滾動(dòng)導(dǎo)軌塊和直線滾動(dòng)導(dǎo)軌。滾動(dòng)導(dǎo)軌塊和直線滾動(dòng)導(dǎo)軌。（1）滾動(dòng)導(dǎo)軌塊）滾動(dòng)導(dǎo)軌塊1-防護(hù)板防護(hù)板 2-端蓋端蓋 3-滾柱滾柱 4-導(dǎo)向片導(dǎo)向片 5-保持器保持器 6-本體本體5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)58（2）直線滾動(dòng)導(dǎo)軌）直線滾動(dòng)導(dǎo)軌 滾動(dòng)導(dǎo)軌組件滾動(dòng)導(dǎo)軌組件形式形式、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)59直線直線滾滾動(dòng)動(dòng)導(dǎo)軌導(dǎo)軌5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)60弧 形 滾 動(dòng) 導(dǎo) 軌弧 形 滾 動(dòng) 導(dǎo) 軌5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)61兩維直線滾動(dòng)導(dǎo)軌兩維直

38、線滾動(dòng)導(dǎo)軌5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)62組成結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)1、4、5、8-回珠（回柱）；回珠（回柱）；2、3、6、7-負(fù)載滾珠（滾柱）負(fù)載滾珠（滾柱）9-保持體保持體 10-端部密封墊端部密封墊 11-滑塊滑塊 12-導(dǎo)軌體導(dǎo)軌體5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)63 3靜壓導(dǎo)軌靜壓導(dǎo)軌1、4-濾油器濾油器 2-油泵油泵 3-溢流閥溢流閥 5-節(jié)流閥節(jié)流閥 6-運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)部件 7-固定部件固定部件 8-油箱油箱5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)64 5.3 .5 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 分辨率高、定位精度高、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、動(dòng)作分辨率高、定位精度高、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、動(dòng)作

39、迅速、轉(zhuǎn)臺(tái)剛性好；迅速、轉(zhuǎn)臺(tái)剛性好； 在多軸聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)曲線和曲面的加工時(shí)，回在多軸聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)曲線和曲面的加工時(shí)，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)必須能進(jìn)行連續(xù)的圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)工作臺(tái)必須能進(jìn)行連續(xù)的圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。數(shù)控機(jī)床對(duì)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的要求：數(shù)控機(jī)床對(duì)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的要求：5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)651. 分度工作臺(tái)分度工作臺(tái) 分度工作臺(tái)只能實(shí)現(xiàn)分度運(yùn)動(dòng)。通常分度工作分度工作臺(tái)只能實(shí)現(xiàn)分度運(yùn)動(dòng)。通常分度工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)只能限于某些規(guī)定的角度，不能實(shí)現(xiàn)任意臺(tái)的運(yùn)動(dòng)只能限于某些規(guī)定的角度，不能實(shí)現(xiàn)任意角度的分度。角度的分度。常用的定位方式：常用的定位方式： 銷定位、反靠定位、齒盤定位和鋼球定位等。銷定位、反靠定位

40、、齒盤定位和鋼球定位等。立式數(shù)控回轉(zhuǎn)分度盤立式數(shù)控回轉(zhuǎn)分度盤5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)66齒盤定位分度工作臺(tái)齒盤定位分度工作臺(tái)1-彈簧彈簧 2、10、11-軸承軸承 3-蝸桿蝸桿 4-蝸輪蝸輪 5、6-齒輪齒輪 7-管道管道 8-活塞活塞 9-工作臺(tái)工作臺(tái) 12液壓缸液壓缸 13、14-齒盤齒盤5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)67 工作臺(tái)抬起。壓力油進(jìn)入升降液壓缸工作臺(tái)抬起。壓力油進(jìn)入升降液壓缸12下腔，下腔，帶動(dòng)工作臺(tái)帶動(dòng)工作臺(tái)9也向上抬起也向上抬起; 回轉(zhuǎn)分度。液壓馬達(dá)通過蝸輪蝸桿副回轉(zhuǎn)分度。液壓馬達(dá)通過蝸輪蝸桿副3、4和齒和齒輪副輪副5、6帶動(dòng)工作臺(tái)帶動(dòng)工作

41、臺(tái)9進(jìn)行分度回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分度回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng); 工作臺(tái)下降定位夾緊。壓力油進(jìn)入升降液壓缸工作臺(tái)下降定位夾緊。壓力油進(jìn)入升降液壓缸12上腔，推動(dòng)活塞上腔，推動(dòng)活塞8帶動(dòng)工作臺(tái)下降帶動(dòng)工作臺(tái)下降 。齒盤定位分度工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)與工作原理：齒盤定位分度工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)與工作原理：5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)682數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)能按數(shù)控系統(tǒng)的指令，帶動(dòng)工數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)能按數(shù)控系統(tǒng)的指令，帶動(dòng)工件實(shí)現(xiàn)連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。回轉(zhuǎn)速度是無級(jí)、連續(xù)可調(diào)件實(shí)現(xiàn)連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?；剞D(zhuǎn)速度是無級(jí)、連續(xù)可調(diào)的，同時(shí)，能實(shí)現(xiàn)任意角度的分度定位。的，同時(shí)，能實(shí)現(xiàn)任意角度的分度定位。 按控制的性質(zhì)可分為開

42、環(huán)和閉環(huán)；按控制的性質(zhì)可分為開環(huán)和閉環(huán)； 按應(yīng)用范圍可分為立式和臥式。按應(yīng)用范圍可分為立式和臥式。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的分類：數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的分類：5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)69立式數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)立式數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)可傾斜數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)可傾斜數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)70（1）開）開環(huán)數(shù)控回環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)與工結(jié)構(gòu)與工作原理作原理5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)71 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的連續(xù)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。柱塞回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的連續(xù)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。柱塞16運(yùn)動(dòng)到上位時(shí)，運(yùn)動(dòng)到上位時(shí)，發(fā)出信號(hào)，功率步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)并按指令脈沖的要求，驅(qū)動(dòng)發(fā)出信號(hào)，功率

43、步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)并按指令脈沖的要求，驅(qū)動(dòng)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的定位。回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的固定支座回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的定位?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)的固定支座24內(nèi)均勻安內(nèi)均勻安裝了裝了6個(gè)液壓缸個(gè)液壓缸14。液壓缸。液壓缸14上端進(jìn)壓力油時(shí)，柱塞上端進(jìn)壓力油時(shí)，柱塞16向下向下運(yùn)動(dòng)，通過鋼球運(yùn)動(dòng)，通過鋼球17推動(dòng)夾緊瓦推動(dòng)夾緊瓦18和和19將蝸輪夾緊，從而實(shí)將蝸輪夾緊，從而實(shí)現(xiàn)精確分度定位現(xiàn)精確分度定位 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回零?；亓悴僮鲿r(shí)，工作臺(tái)先快速回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回零?；亓悴僮鲿r(shí)，工作臺(tái)先快速回轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)至擋塊當(dāng)轉(zhuǎn)至擋塊11壓合微動(dòng)開關(guān)壓合微動(dòng)開關(guān)10時(shí)，工作臺(tái)由快速轉(zhuǎn)動(dòng)變

44、為時(shí)，工作臺(tái)由快速轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)槁俎D(zhuǎn)動(dòng)，最后由功率步進(jìn)電機(jī)控制停在某一固定的通電慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，最后由功率步進(jìn)電機(jī)控制停在某一固定的通電相位上（稱為鎖相），從而使數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)準(zhǔn)確地停在相位上（稱為鎖相），從而使數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)準(zhǔn)確地停在零點(diǎn)位置上。零點(diǎn)位置上。5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)72（2）閉環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)與工作原理）閉環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)與工作原理 閉環(huán)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)采用圓光柵或圓感應(yīng)同步器，將實(shí)際閉環(huán)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)采用圓光柵或圓感應(yīng)同步器，將實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度反饋至系統(tǒng)，與指令值進(jìn)行比較，通過差值控制轉(zhuǎn)動(dòng)角度反饋至系統(tǒng)，與指令值進(jìn)行比較，通過差值控制回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，提高了圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)

45、精度?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，提高了圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)精度。 工作臺(tái)的連續(xù)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。回轉(zhuǎn)工作臺(tái)由伺服電動(dòng)工作臺(tái)的連續(xù)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)由伺服電動(dòng)機(jī)機(jī)15驅(qū)動(dòng)，通過齒輪驅(qū)動(dòng)，通過齒輪14、16及蝸桿及蝸桿12、蝸輪、蝸輪13帶動(dòng)工作帶動(dòng)工作臺(tái)臺(tái)1回轉(zhuǎn)。工作臺(tái)的轉(zhuǎn)角位置由圓光柵回轉(zhuǎn)。工作臺(tái)的轉(zhuǎn)角位置由圓光柵9測(cè)量。測(cè)量。 工作臺(tái)的定位與夾緊。當(dāng)控制系統(tǒng)發(fā)出夾緊指令時(shí)，液工作臺(tái)的定位與夾緊。當(dāng)控制系統(tǒng)發(fā)出夾緊指令時(shí)，液壓缸壓缸5上腔進(jìn)壓力油，活塞上腔進(jìn)壓力油，活塞6向下移動(dòng)，通過鋼球向下移動(dòng)，通過鋼球8推開夾緊推開夾緊瓦瓦3和和4，從而將蝸輪，從而將蝸輪13夾緊。夾緊。5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)

46、床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)735.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)741. 比較傳統(tǒng)機(jī)床與數(shù)控機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)的區(qū)別；比較傳統(tǒng)機(jī)床與數(shù)控機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)的區(qū)別；2. 查閱資料，收集兩到三個(gè)數(shù)控機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，查閱資料，收集兩到三個(gè)數(shù)控機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并了解其構(gòu)成。并了解其構(gòu)成。5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)75 5.1 概述概述5.2 數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)5.4 數(shù)控機(jī)床的換刀運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的換刀運(yùn)動(dòng)76 概述概述5.4 數(shù)控機(jī)床的換刀運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的換刀運(yùn)動(dòng)775.4 數(shù)控機(jī)床的換刀運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的換刀運(yùn)動(dòng)5.4.1 自動(dòng)換刀裝置的形

47、式自動(dòng)換刀裝置的形式 1回轉(zhuǎn)刀架換刀回轉(zhuǎn)刀架換刀四方刀架四方刀架78圓盤式軸向裝刀刀架圓盤式軸向裝刀刀架5.4 數(shù)控機(jī)床的換刀運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的換刀運(yùn)動(dòng)79u 刀架始起刀架始起u 刀架壓緊刀架壓緊u 轉(zhuǎn)位油缸復(fù)位轉(zhuǎn)位油缸復(fù)位 u 發(fā)出信號(hào)換刀過程完成發(fā)出信號(hào)換刀過程完成 1 1）回轉(zhuǎn)刀架換刀過程）回轉(zhuǎn)刀架換刀過程5.4 數(shù)控機(jī)床的換刀運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的換刀運(yùn)動(dòng)802 2）更換主抽換刀）更換主抽換刀u 脫開主軸傳動(dòng)；脫開主軸傳動(dòng)；u 轉(zhuǎn)塔頭抬起；轉(zhuǎn)塔頭抬起；u 轉(zhuǎn)塔頭轉(zhuǎn)位；轉(zhuǎn)塔頭轉(zhuǎn)位；u 轉(zhuǎn)塔頭定位壓；轉(zhuǎn)塔頭定位壓；u 主軸傳動(dòng)重新。主軸傳動(dòng)重新。5.4 數(shù)控機(jī)床的換刀運(yùn)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的換刀運(yùn)動(dòng)81u待用主軸箱推至上小車待用主軸箱推至上小車I I；u空車空車運(yùn)行到更換位置（上）；運(yùn)行到更換位置（上）；u小車小車I I運(yùn)行到更換位置（下）；運(yùn)行到更換位置（下）；u用過的主軸箱用過的主軸箱1 1從動(dòng)力頭上推上從動(dòng)力頭上推上小車小車；u待用主軸箱從小車待用主軸箱從小車I I推上機(jī)床動(dòng)推上機(jī)床動(dòng)力頭，并定位夾緊；力頭，并定位夾緊；u兩小車返回主軸箱庫，將下次待兩小車返回主軸箱庫，將下次待換的主軸箱推上小車換的主軸箱推上小車I I；u已用主軸箱從小車已用主軸箱從小車推入主軸箱推入主軸箱庫中的