數(shù)控機(jī)床機(jī)械構(gòu)造相關(guān)資料

1、數(shù)控機(jī)床機(jī)械構(gòu)造相關(guān)資料第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)2第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 為了保證機(jī)床具有很大的工藝適應(yīng)性能和連續(xù)穩(wěn)定工作的能力，數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是具有足夠的剛度、精度、抗振性、熱穩(wěn)定性和精度保持性。 37.1、 數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及要求第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)床根底件 ：床身、底座、立柱、橫梁、工作臺(tái)主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)主軸進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)輔助功能部件：氣動(dòng)、潤(rùn)滑、冷卻、排屑、防護(hù)等刀架或自動(dòng)換刀裝置自動(dòng)托盤交換裝置特殊功能裝置：刀具破損監(jiān)控、精度檢測(cè)等。47.1、 數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及要求第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)與普通機(jī)床相比，在機(jī)械傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)上有以下一些特點(diǎn)1采用高性能的無級(jí)

2、變速主軸及伺服傳動(dòng)系統(tǒng)，機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，傳動(dòng)鏈縮短。2采用剛度和抗振性較好的機(jī)床新結(jié)構(gòu)。如動(dòng)靜壓軸承的主軸部件、鋼板焊接結(jié)構(gòu)的支承件等。3采用在效率、剛度、精度等各方面較優(yōu)良的傳動(dòng)元件，如滾珠絲杠螺母副、靜壓蝸桿副以及塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌等。57.1、 數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及要求第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)與普通機(jī)床相比，在機(jī)械傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)上有以下一些特點(diǎn)4采用多主軸、多刀架結(jié)構(gòu)以及刀具與工件的自動(dòng)夾緊裝置、自動(dòng)換刀裝置和自動(dòng)排屑、自動(dòng)潤(rùn)滑冷卻裝置等，以改善勞動(dòng)條件，提高生產(chǎn)率。5采取減小機(jī)床熱變形的措施，保證機(jī)床的精度穩(wěn)定，獲得可靠的加工質(zhì)量。 對(duì)數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的具體要求見表7-

3、1。6 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)是進(jìn)給伺服系統(tǒng)的重要組成局部，它包括減速齒輪、聯(lián)軸節(jié)、滾珠絲杠螺母副、絲杠支承、導(dǎo)軌副、傳動(dòng)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的蝸桿蝸輪等機(jī)械環(huán)節(jié)。它們的剛性、制造精度、摩擦阻尼特性等，對(duì)執(zhí)行件能否實(shí)現(xiàn)每一脈沖的微量移動(dòng)有重要影響。另外，進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力矩很大，負(fù)載變化頻繁，故對(duì)剛度也有特殊的要求。第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)7.2、 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 71導(dǎo)軌的根本類型1按運(yùn)動(dòng)軌跡分直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌。導(dǎo)軌副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡為一直線，如臥式車床的床鞍和床身之間的導(dǎo)軌。圓周運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌。導(dǎo)軌副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡為圓，如立式車床的工作臺(tái)和底座之間的導(dǎo)軌。第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌8

4、1導(dǎo)軌的根本類型2按摩擦性質(zhì)分普通滑動(dòng)導(dǎo)軌。導(dǎo)軌工作面之間的摩擦性質(zhì)為滑動(dòng)摩擦。滾動(dòng)導(dǎo)軌。導(dǎo)軌工作面之間為滾動(dòng)摩擦，它由導(dǎo)軌面間的滾珠、滾柱或滾針等滾動(dòng)體實(shí)現(xiàn)。靜壓導(dǎo)軌。導(dǎo)軌面之間為純液體摩擦，不產(chǎn)生磨損，低速不易產(chǎn)生爬行，承載能力大，剛性好；承載油膜有良好吸振作用，抗振性好。 滑動(dòng)導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌靜壓導(dǎo)軌第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌92對(duì)導(dǎo)軌的根本要求1導(dǎo)向精度 導(dǎo)向精度主要是指運(yùn)動(dòng)部件沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)軌跡的直線度(對(duì)直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌)或圓度(對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌)。 2耐磨性 耐磨性直接影響機(jī)床的精度保持性，是導(dǎo)軌設(shè)計(jì)制造的關(guān)鍵，也是衡量機(jī)床質(zhì)量好壞的重要標(biāo)志。導(dǎo)軌副中，固定導(dǎo)軌的材料應(yīng)較硬，運(yùn)動(dòng)導(dǎo)

5、軌的材料應(yīng)較軟。 第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌102對(duì)導(dǎo)軌的根本要求3剛度 導(dǎo)軌受力后變形會(huì)影響部件之間的相對(duì)位置和導(dǎo)向精度，因此要求導(dǎo)軌有足夠高的剛度。 4低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性 運(yùn)動(dòng)部件低速移動(dòng)時(shí)易產(chǎn)生爬行。故要求導(dǎo)軌低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。 第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌113滑動(dòng)導(dǎo)軌 應(yīng)用于對(duì)低速均勻性及定位精度要求不高的機(jī)床中。1滑動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)1直線滑動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀 矩形導(dǎo)軌。 三角形導(dǎo)軌。 燕尾形導(dǎo)軌。 圓柱形導(dǎo)軌。 第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌123滑動(dòng)導(dǎo)軌1滑動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)1直線滑動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀 矩形導(dǎo)軌。 制造簡(jiǎn)便，剛度和承載能力大，水平方向和垂直方向上的位移互不

6、影響，因此安裝、調(diào)整都較方便。M面是保證在垂直面內(nèi)直線移動(dòng)精度的導(dǎo)向面，又是承受載荷的主要支承面；N面是保證水平面內(nèi)直線移動(dòng)精度的導(dǎo)向面。因N面磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償間隙，所以需要有間隙調(diào)整裝置。第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌133滑動(dòng)導(dǎo)軌1滑動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)1直線滑動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀 三角形導(dǎo)軌。 山形導(dǎo)軌及V形導(dǎo)軌均稱三角形導(dǎo)軌，當(dāng)其水平布置時(shí)，在垂直載荷作用下，導(dǎo)軌磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償，不會(huì)產(chǎn)生間隙，因此導(dǎo)向性好。但壓板面仍需要有間隙調(diào)整裝置。導(dǎo)向性能與頂角有關(guān)，頂角越小，導(dǎo)向性越好；角加大，承載能力增加。大型或重型機(jī)床，可取=110120精密機(jī)床，常取90。支承導(dǎo)軌為凸三角形時(shí)，不易積存較大

7、切屑，也不易存潤(rùn)滑油。 第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌143滑動(dòng)導(dǎo)軌1滑動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)1直線滑動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀 燕尾形導(dǎo)軌。 可以看成是三角形導(dǎo)軌的變形。其磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償間隙，需用鑲條調(diào)整。兩燕尾面起壓板面作用，用一根鑲條就可調(diào)整水平、垂直方向的間隙。導(dǎo)軌制造、檢驗(yàn)和修理較復(fù)雜，摩擦阻力大。當(dāng)承受垂直作用力時(shí)，它以支承平面為主要工作面，它的剛度與矩形導(dǎo)軌相近；當(dāng)承受顛覆力矩時(shí)，其斜面為主要工作面，剛度較低。燕尾形導(dǎo)軌一般用于要求高度小的多層移動(dòng)部件。兩個(gè)導(dǎo)軌面間的夾角為55。 第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌153滑動(dòng)導(dǎo)軌1滑動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)1直線滑動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀 圓柱形導(dǎo)軌。

8、制造簡(jiǎn)單，內(nèi)孔可珩磨，外圓經(jīng)過磨削可到達(dá)精密配合，但磨損后調(diào)整間隙困難。為防止轉(zhuǎn)動(dòng)，可在圓柱外表上開鍵槽或加工出平面，但不能承受大的轉(zhuǎn)矩。圓柱形導(dǎo)軌主要用于受軸向載荷的場(chǎng)合，適用于同時(shí)作直線運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的場(chǎng)合，如拉床、珩磨機(jī)及機(jī)械手等。第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌163滑動(dòng)導(dǎo)軌1滑動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)2直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的組合形式 從限制自由度的角度出發(fā)，采用一條導(dǎo)軌即可。用一條導(dǎo)軌，移動(dòng)部件無法承受顛覆力矩。直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌一般由兩條導(dǎo)軌組合。重型機(jī)床，常用三條或三條以上導(dǎo)軌的組合第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌173滑動(dòng)導(dǎo)軌1滑動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)2直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的組合形式 雙三角形組合。 雙矩形組合。

9、 V形一平導(dǎo)軌組合。 三角形一矩形組合。平平三角形組合。 第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌183滑動(dòng)導(dǎo)軌1滑動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)2直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的組合形式 雙三角形組合。 這種導(dǎo)軌同時(shí)起支承、導(dǎo)向作用，磨損后相對(duì)位置不變，能自行補(bǔ)償垂直方向及水平方向的磨損，導(dǎo)向精度高，但要求四個(gè)外表的刮削或磨削后接觸，工藝性較差，床身與運(yùn)動(dòng)部件熱變形不一樣時(shí)，不易保證四個(gè)面同時(shí)接觸。這種導(dǎo)軌用于龍門刨床與高精度車床。第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌193滑動(dòng)導(dǎo)軌1滑動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)2直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的組合形式 V形一平導(dǎo)軌組合。 不需要用鑲條調(diào)整間隙，導(dǎo)向精度高，加工裝配也較方便，溫度變化不會(huì)改變導(dǎo)軌面的接觸情況，

10、但熱變形會(huì)使移動(dòng)部件水平偏移，通常用于磨床、精密鏜床上。第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌203滑動(dòng)導(dǎo)軌1滑動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)2直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的組合形式 雙矩形組合。 這種導(dǎo)軌主要承受與主支承面相垂直的作用力。此外，側(cè)導(dǎo)向面要用鑲條調(diào)整間隙，接觸剛度低，承載能力大，導(dǎo)向性差。雙矩形組合導(dǎo)軌制造、調(diào)整簡(jiǎn)單，用于普通精度機(jī)床，如升降臺(tái)銑床、龍門銑床等。 第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌213滑動(dòng)導(dǎo)軌1滑動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)2直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的組合形式 三角形一矩形組合。 三角形一矩形組合導(dǎo)軌兼有導(dǎo)向性好、制造方便等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用最為廣泛。常用于車床、磨床、精密鏜床、滾齒機(jī)等機(jī)床上。三角形導(dǎo)軌作主要導(dǎo)向面，導(dǎo)向性

11、比雙矩形好。三角形導(dǎo)軌磨損后不能調(diào)整，對(duì)位置精度有影響。 第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌223滑動(dòng)導(dǎo)軌1滑動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)2直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的組合形式 平平三角形組合。 是用于重型龍門刨床工作臺(tái)導(dǎo)軌的一種形式，三角形導(dǎo)軌主要起導(dǎo)向作用，平導(dǎo)軌主要起承載作用，不需用鑲條調(diào)整間隙。第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌233滑動(dòng)導(dǎo)軌1滑動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)3圓周運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌 主要用于圓形工作臺(tái)、轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)塔頭架等旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件。 平面圓環(huán)導(dǎo)軌 。 錐形圓環(huán)導(dǎo)軌 。 V形圓環(huán)導(dǎo)軌 。 第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌243滑動(dòng)導(dǎo)軌2塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌 塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌具有耐磨性好，具有自潤(rùn)滑功能；摩擦因數(shù)小，動(dòng)、靜摩擦

12、因數(shù)差??；減振性好，具有良好的阻尼性；耐磨性好，有自潤(rùn)滑作用；加工性好，工藝簡(jiǎn)單，化學(xué)性能好(耐水、耐油)，維修方便，本錢低等特點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床采用的塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌有鑄鐵一塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌和鑲鋼一塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌。塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌常用在導(dǎo)軌副的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌上，與之相配的金屬導(dǎo)軌采用鑄鐵或鋼質(zhì)材料。塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌分為注塑導(dǎo)軌和貼塑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上的塑料常用環(huán)氧樹脂耐磨涂料和聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶。第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌253滑動(dòng)導(dǎo)軌2塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌 注塑導(dǎo)軌 注塑導(dǎo)軌滑座膠條注塑層 注塑的材料是以環(huán)氧樹脂和二硫化鉬為基體，參加增塑劑，混合成膏狀為一組分，固化劑為另一組分的雙組分塑料。這種涂料附著力強(qiáng)，具有良好的可

13、加工性，可經(jīng)車、銑、刨、鉆、磨削和刮削加工；也有良好的摩擦特性和耐磨性，而且抗壓強(qiáng)度比聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶要高，固化時(shí)體積不收縮，尺寸穩(wěn)定。 第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌263滑動(dòng)導(dǎo)軌2塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌 貼塑導(dǎo)軌 在導(dǎo)軌滑動(dòng)面上貼一層抗磨的塑料軟帶，與之相配的導(dǎo)軌滑動(dòng)面經(jīng)淬火和磨削加工。軟帶以聚四氟乙烯為基材，添加合金粉和氧化物制成。塑料軟帶可切成任意大小和形狀，用膠黏劑粘接在導(dǎo)軌基面上。由于這類導(dǎo)軌軟帶用粘接方法，故稱為貼塑導(dǎo)軌。貼塑導(dǎo)軌第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌274滾動(dòng)導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌有以下優(yōu)點(diǎn) ：運(yùn)動(dòng)靈敏度高。 定位精度高。 牽引力小，移動(dòng)輕便。磨損小，精度保持性好。潤(rùn)滑系

14、統(tǒng)簡(jiǎn)單，維修方便。滾動(dòng)導(dǎo)軌缺點(diǎn) ：抗振性較差，對(duì)防護(hù)要求也較高。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，本錢較高。 第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌284滾動(dòng)導(dǎo)軌 滾動(dòng)導(dǎo)軌按滾動(dòng)體形式的不同，可分為滾珠導(dǎo)軌、滾柱導(dǎo)軌、滾針導(dǎo)軌等。 1滾動(dòng)導(dǎo)軌類型 1滾珠導(dǎo)軌。 其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為點(diǎn)接觸，摩擦阻力小，承載能力較差，剛度低，其結(jié)構(gòu)緊湊、制造容易、本錢較低。通過合理設(shè)計(jì)滾道圓弧可大幅度降低接觸應(yīng)力，提高承載能力。滾珠導(dǎo)軌一般適用于運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量小于200kg，切削力矩和顛覆力矩都較小的機(jī)床。第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌294滾動(dòng)導(dǎo)軌1滾動(dòng)導(dǎo)軌類型2滾柱導(dǎo)軌。 滾動(dòng)體與導(dǎo)軌之間是線接觸，承載能力較同規(guī)格滾珠導(dǎo)軌高一個(gè)數(shù)量級(jí)，剛度高。滾柱導(dǎo)軌對(duì)導(dǎo)軌面的平面度敏感，制造精度要求比滾珠導(dǎo)軌高適用于載荷較大的機(jī)床。第7章 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌304滾動(dòng)導(dǎo)軌1滾動(dòng)導(dǎo)軌類型3滾針導(dǎo)軌。 滾針尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊。承載能力大，剛度高。