數(shù)控技術(shù)數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)

數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)第八章數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)一般由以下幾部分組成：1.主傳動(dòng)系統(tǒng):包括動(dòng)力源、傳動(dòng)件及主運(yùn)動(dòng)執(zhí)行件（如主軸）等2.進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng):包括動(dòng)力源、傳動(dòng)件及主運(yùn)動(dòng)執(zhí)行件（如工作臺、刀架）等3.基礎(chǔ)支撐件：包括床身、立柱、導(dǎo)軌、工作臺等4.輔助裝置：包括自動(dòng)換刀裝置、液壓氣動(dòng)系統(tǒng)、潤滑冷卻裝置等8.1概述1.動(dòng)、靜剛度高數(shù)控機(jī)床要在高速和重負(fù)荷條件下工作，機(jī)床的床身、底座等支撐件的變形都會(huì)影響刀架和工件之間的相對位移，引起加工誤差。機(jī)床應(yīng)合理選擇結(jié)構(gòu)形式、合理安排結(jié)構(gòu)布局、采用補(bǔ)償變形措施和合理選用材料來提高支撐件的靜剛度和動(dòng)剛度。數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：2.抗震性好

機(jī)床工作時(shí)可能產(chǎn)生兩種形態(tài)的振動(dòng)：強(qiáng)迫振動(dòng)和自激振動(dòng)。

數(shù)控機(jī)床在高速重切削情況下應(yīng)無振動(dòng)，以保證加工工件的高精度和高的表面質(zhì)量，特別要注意的是避免切削時(shí)的自激振動(dòng)，因此對數(shù)控機(jī)床的動(dòng)態(tài)特性提出更高的要求。3.熱穩(wěn)定性好

數(shù)控機(jī)床的熱變形是影響加工精度的重要因素。引起熱變形的熱源主要是機(jī)床的內(nèi)部熱源，如電動(dòng)機(jī)發(fā)熱、摩擦熱及切削熱等。機(jī)床的熱膨脹不均是影響刀具與工件正確位置的一個(gè)主要因素。機(jī)床的熱穩(wěn)定性好包括機(jī)床的溫升小，產(chǎn)生溫升后使溫升對機(jī)床的變形影響小，機(jī)床產(chǎn)生熱變形時(shí)對精度的影響較小4.靈敏度高

數(shù)控機(jī)床要求在相當(dāng)大的進(jìn)給速度范圍內(nèi)能達(dá)到較高的精度，因而運(yùn)動(dòng)部件應(yīng)具有較高的靈敏度。

導(dǎo)軌通常用滾動(dòng)導(dǎo)軌，塑料導(dǎo)軌，靜壓導(dǎo)軌等以減小摩擦力，使其無低速爬行現(xiàn)象。工作臺、刀架等部件的移動(dòng)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)過滾珠絲杠傳動(dòng)，減少了進(jìn)給系統(tǒng)所需的驅(qū)動(dòng)扭矩，提高定位精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。5.自動(dòng)化程度高、操作方便

為了提高數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)率，必須最大限度的壓縮輔助時(shí)間。如采用多主軸、多刀架，以及帶到庫的自動(dòng)換刀裝置等以減少換刀時(shí)間。對于多工序的自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床，除了要減少換刀時(shí)間外，還大幅度的壓縮多次裝卸工件的時(shí)間。幾乎所有的數(shù)控機(jī)床都具備快速運(yùn)動(dòng)的功能，使空程時(shí)間縮短。主傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有較大的調(diào)速范圍以保證加工時(shí)能選用合理的切削用量，同時(shí)主傳動(dòng)系統(tǒng)還需要較高的精度及剛度，盡量降低噪聲，從而獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。8.2數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)8.2.1主傳動(dòng)系統(tǒng)配置方式

數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)多采用交流主軸電動(dòng)機(jī)和直流主軸電動(dòng)機(jī)無級調(diào)速系統(tǒng)，為了適應(yīng)低速大扭矩的要求，也經(jīng)常采用齒輪有機(jī)調(diào)速和電動(dòng)機(jī)無級調(diào)速相結(jié)合的方式。1、帶有變速齒輪的主傳動(dòng)3、由調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng)2、通過皮帶傳動(dòng)的主傳動(dòng)這是大、中型數(shù)控機(jī)床采用較多的一種方式。這主要應(yīng)用在小型數(shù)控機(jī)床上。這種主傳動(dòng)方式大大簡化了主軸箱體結(jié)構(gòu)，提高了主軸部件的剛度。

一、主軸軸承的配置方式

1、前后支撐采用不同軸承

此配置形式使主軸的綜合剛度大幅度提高，可以滿足強(qiáng)力切屑的要求，因此普遍應(yīng)用于各類數(shù)控機(jī)床。

2、前軸承采用高精度雙列向心推力球軸承

向心推力球軸承高速時(shí)性能良好。但是，它的承載能力小，因而適用于高速、輕載和緊密的數(shù)控車床。

3、雙列和單列圓錐滾子軸承

這種軸承徑向和軸向剛度高，能承受重載荷，尤其能承受較強(qiáng)的動(dòng)載荷，安裝與調(diào)整性能也好。但是，這種軸承限制了主軸的最高轉(zhuǎn)速和精度，因此使用中等精度、低速與重載的數(shù)控機(jī)床。8.2.2主軸組件結(jié)構(gòu)上一頁下一頁二、、刀刀具具自自動(dòng)動(dòng)裝裝卸卸與與切切屑屑清清除除裝裝置置上一一頁頁下一一頁頁刀架拉釘主軸拉桿蝶形彈簧活塞液壓缸行程開關(guān)行程開關(guān)壓縮空氣管接頭彈簧鋼球端面鍵刀架拉釘鋼球拉桿變速速齒齒輪輪傳傳動(dòng)動(dòng)同步步齒齒形形帶帶傳傳動(dòng)動(dòng)主軸軸電電機(jī)機(jī)直直接接驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)電主主軸軸一、、進(jìn)進(jìn)給給傳傳動(dòng)動(dòng)系系統(tǒng)統(tǒng)作作用用數(shù)控控機(jī)機(jī)床床的的進(jìn)進(jìn)給給傳傳動(dòng)動(dòng)系系統(tǒng)統(tǒng)負(fù)負(fù)責(zé)責(zé)接接受受數(shù)數(shù)控控系系統(tǒng)統(tǒng)發(fā)發(fā)出出的的脈脈沖沖指指令令，，并并經(jīng)經(jīng)放放大大和和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換后后驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)床床運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)執(zhí)執(zhí)行行件件實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)預(yù)預(yù)期期的的運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)。。二、對進(jìn)給傳傳動(dòng)系統(tǒng)的要要求為保證數(shù)控機(jī)機(jī)床高的加工工精度，要求求其進(jìn)給傳動(dòng)動(dòng)系統(tǒng)有高的的傳動(dòng)精度、、高的靈敏度度（響應(yīng)速度度快）、工作作穩(wěn)定、有高高的構(gòu)件剛度度及使用壽命命、小的摩擦擦及運(yùn)動(dòng)慣量量，并能清除除傳動(dòng)間隙。。8.3數(shù)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)上一頁下一頁8.3.1進(jìn)進(jìn)給傳動(dòng)系系統(tǒng)簡介電機(jī)支承絲杠螺母1、步進(jìn)伺服電電機(jī)伺服進(jìn)給給系統(tǒng)一般用于經(jīng)濟(jì)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床床。2、直流伺服電電機(jī)伺服進(jìn)給給系統(tǒng)功率穩(wěn)定，但但因采用電刷刷，其磨損導(dǎo)導(dǎo)致在使用中中需進(jìn)行更更換。。一般用于中中檔數(shù)控機(jī)床床。3、交流伺服電電機(jī)伺服進(jìn)給給系統(tǒng)應(yīng)用極為普遍遍，主要用于于中高檔數(shù)控控機(jī)床。4、直線電機(jī)伺伺服進(jìn)給系統(tǒng)統(tǒng)無中間傳動(dòng)鏈鏈，精度高，，進(jìn)給快，無無長度限制；；但散熱差差，防防護(hù)要求特別別高，主要用用于高速機(jī)床床。三、進(jìn)給傳動(dòng)動(dòng)系統(tǒng)種類上一頁下一頁１、聯(lián)軸器聯(lián)軸器是用來來連接寄給機(jī)機(jī)構(gòu)的兩根軸軸使之一起回回轉(zhuǎn)移傳遞扭扭矩和運(yùn)動(dòng)的的一種裝置。。目前聯(lián)軸器器的類型繁多多，有液力式式、電磁式和和機(jī)械式。套套筒聯(lián)聯(lián)軸器構(gòu)造簡簡單，徑向尺尺寸小，但裝裝卸困難（軸軸需作軸向移移動(dòng)）。繞繞行聯(lián)軸軸器采用錐形形夾緊環(huán)傳遞遞載荷，可使使動(dòng)力傳遞沒沒有方向間隙隙。凸凸緣式聯(lián)聯(lián)軸器構(gòu)造簡簡單、成本低、可傳遞較大大扭矩，常用用于轉(zhuǎn)速低、剛性大及對中中性好的場合合。他的主要要缺點(diǎn)是對兩兩軸的對中性性要求很高。。四、進(jìn)給傳動(dòng)動(dòng)機(jī)械部件上一頁下一頁２、減速機(jī)構(gòu)構(gòu)(1)、齒輪傳動(dòng)裝裝置齒輪傳動(dòng)是應(yīng)應(yīng)用非常廣泛泛的一種機(jī)械械傳動(dòng)，各種種機(jī)床的傳動(dòng)動(dòng)裝置中幾乎乎都有齒輪傳傳動(dòng)。(2)、同步齒形帶帶同步齒形帶傳傳動(dòng)是一種新新型的帶傳動(dòng)動(dòng)。他利用齒齒形帶的齒形形與帶輪的輪輪齒依次嚙合合傳遞運(yùn)動(dòng)和和動(dòng)力，因而而兼有帶傳動(dòng)動(dòng)、齒輪傳動(dòng)動(dòng)及鏈傳動(dòng)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，且且無相對滑動(dòng)動(dòng)，平均傳動(dòng)動(dòng)比較準(zhǔn)確，，傳動(dòng)精度高高，而且齒形形帶的強(qiáng)度高高、厚度小、、重量輕、故故可用于高速速傳動(dòng)。上一頁下一頁數(shù)控機(jī)床的機(jī)機(jī)械進(jìn)給裝置置中常采用齒齒輪傳動(dòng)副來來達(dá)到一定的的降速比和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的要求。。由于齒輪在在制造中總是是存在著一定定的誤差，不不可能達(dá)到理理想齒面的要要求，因此一一對嚙合的齒齒輪，總應(yīng)有有一定的齒側(cè)側(cè)間隙才能正正常地工作。。齒側(cè)間隙會(huì)造造成進(jìn)給系統(tǒng)統(tǒng)的反向動(dòng)作作落后于數(shù)控控系統(tǒng)指令要要求，形成跟跟隨誤差甚至至是輪廓誤差差。對閉環(huán)系系統(tǒng)來說，齒齒側(cè)間隙也會(huì)會(huì)影響系統(tǒng)的的穩(wěn)定性。因因此，齒輪傳傳動(dòng)副常采用用各種消除側(cè)側(cè)隙的措施，，以盡量減小小齒輪側(cè)隙。。數(shù)控機(jī)床上上常用的調(diào)整整齒側(cè)間隙的的方法針對不不同類型的齒齒輪傳動(dòng)副有有不同的方法法。8.3.2齒輪傳動(dòng)副1．圓柱齒輪傳傳動(dòng)消除間隙隙（1）偏心軸套調(diào)整整法如圖圖所示，齒輪輪裝在電動(dòng)機(jī)機(jī)軸上，調(diào)整整偏心軸套可可以改變齒輪輪之間的中心心距，從而消消除齒側(cè)間隙隙。偏心套齒輪齒輪1．圓柱齒輪傳傳動(dòng)消除間隙隙（2）錐度齒輪調(diào)整整法如圖所示將一一對齒輪１和和２的輪齒沿沿齒寬方向制制成小錐度，，使齒厚在齒齒輪的軸向稍稍有變化。調(diào)調(diào)整時(shí)改變墊墊片３的厚度度就能改變齒齒輪１和２的的軸向相對位位置，從而消消除齒側(cè)間隙隙。齒輪齒輪墊片1．圓柱齒輪傳傳動(dòng)消除間隙隙（3）雙片齒輪錯(cuò)齒齒調(diào)整法圖圖示示是雙片齒輪輪周向可調(diào)彈彈簧錯(cuò)齒消隙隙結(jié)構(gòu)。兩個(gè)個(gè)相同齒數(shù)的的薄片齒輪1和2與另—個(gè)寬齒輪嚙合合，兩薄片齒齒輪可相對回回轉(zhuǎn)。在兩個(gè)個(gè)薄片齒輪1和2的端面均勻分分布著四個(gè)螺螺孔，分別裝裝上凸耳3和8。齒輪1的端面還有另另外四個(gè)通孔孔，凸耳可以以在其中穿過過，彈簧4的兩端分別鉤鉤在凸耳3和調(diào)節(jié)螺釘7上。通過螺母母5調(diào)節(jié)彈簧4的拉力，調(diào)節(jié)節(jié)完后用螺母母6鎖緊。彈簧的的拉力使薄片片齒輪錯(cuò)位，，即兩個(gè)薄齒齒輪的左右齒齒面分別貼在在寬齒輪齒槽槽的左右齒面面上，從而消消除了齒側(cè)間間隙。1．圓柱齒輪傳傳動(dòng)消除間隙隙（4）雙片齒輪錯(cuò)齒齒調(diào)整法圖圖b是另一種雙片片齒輪周向彈彈簧錯(cuò)齒消隙隙結(jié)構(gòu)，兩片片薄齒輪1和2套裝一起，每每片齒輪各開開有兩條周向向通槽，在齒齒輪的端面上上裝有短柱3，用來安裝彈彈簧4。裝配時(shí)使彈彈簧4具有足夠的拉拉力，使兩個(gè)個(gè)薄齒輪的左左右面分別與與寬齒輪的左左右面貼緊，，以消除齒側(cè)側(cè)間隙。2．斜齒輪傳動(dòng)動(dòng)消除間隙（（1）基本思想斜斜齒輪傳動(dòng)動(dòng)消除側(cè)隙的的方法與直齒齒圓柱齒輪傳傳動(dòng)中雙片薄薄齒輪消除間間隙的思路相相似，也是用用兩個(gè)薄片齒齒輪和一個(gè)寬寬齒輪嚙合，，只是通過不不同的方法使使兩個(gè)薄片齒齒輪沿軸向移移動(dòng)合適的距距離后，相當(dāng)當(dāng)于兩薄片斜斜齒圓柱齒輪輪的螺旋線錯(cuò)錯(cuò)開了一定的的角度。兩個(gè)個(gè)齒輪與寬齒齒輪嚙合時(shí)分分別負(fù)責(zé)不同同的方向（正正向和反向）），起到消除除側(cè)隙的作用用。2．斜齒輪傳動(dòng)動(dòng)消除間隙（（2）軸向墊片調(diào)整整法如圖圖所示是斜齒齒輪墊片錯(cuò)齒齒消隙結(jié)構(gòu)。。寬齒輪4同時(shí)與兩個(gè)相相同薄片齒輪輪1和2嚙合，薄片齒齒輪由平鍵和和軸聯(lián)接，互互相不能相對對回轉(zhuǎn)。斜齒齒輪1和2的齒形拼裝后后一起加工，，并與鍵槽保保持確定的相相對位置。裝裝配時(shí)在兩薄薄齒輪之間裝裝入厚度為δ的墊片3，使薄片齒輪輪1、2的螺旋線產(chǎn)生生錯(cuò)位，其左左右兩齒面分分別與寬齒輪輪4的齒貼緊，消消除齒側(cè)間隙隙。2．斜齒輪傳動(dòng)動(dòng)消除間隙（（3）軸向壓簧調(diào)整整法如圖圖所示是斜齒齒輪軸向壓簧簧錯(cuò)齒消除間間隙結(jié)構(gòu)。該該結(jié)構(gòu)消隙原原理與軸向墊墊片調(diào)整法相相似，所不同同的是利用齒齒輪2右面的彈簧壓壓力使兩個(gè)薄薄片齒輪產(chǎn)生生相對軸向位位移，從而它它們的左、右右齒面分別與與寬齒輪的左左右齒面貼緊緊，以消除齒齒側(cè)間隙。圖圖a采用的是壓簧簧，圖b采用的是碟形形彈簧。a軸向壓簧法b蝶形彈簧法為了提高進(jìn)給給系統(tǒng)的靈敏敏度、定位精精度和防止爬爬行，必須要要降低數(shù)控機(jī)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)統(tǒng)的摩擦并減減少靜、動(dòng)摩摩擦系數(shù)之差差。因此，行行程不太長的的直線運(yùn)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)常用滾珠珠絲杠副。滾滾珠絲絲杠的靜、動(dòng)動(dòng)摩擦系數(shù)實(shí)實(shí)際上幾乎沒沒有什么差別別。它可以消消除反向間隙隙并施加預(yù)載載，有助于提提高定位精度度和剛度。滾滾珠絲杠由專專門工廠制造造。上一頁下一頁8.3.3滾滾珠絲杠螺螺母副１．工作原理理和特點(diǎn)（1）滾珠絲桿螺母母副由于在絲絲桿和螺母之之間放入了滾滾珠，使絲桿桿與螺母間變變?yōu)闈L動(dòng)摩擦擦，因而大大大地減小了摩摩擦阻力，提提高了傳動(dòng)效效率。絲桿１１和螺母３上上均制有圓弧弧型面的螺旋旋槽，將它們們裝在一起便便形成了螺旋旋滾道，滾珠珠４在其間既既自轉(zhuǎn)又循環(huán)環(huán)滾動(dòng)。1-絲杠2-滾道3-螺母4-滾珠１．工作原理理和特點(diǎn)（2）滾珠絲杠螺母母副的優(yōu)點(diǎn)傳動(dòng)效率高，，摩擦損失小小滾珠絲絲桿螺母副的的傳動(dòng)效率η＝0.92～0.96，可實(shí)現(xiàn)高速速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)無爬爬行由于于摩擦阻力小小，動(dòng)、靜摩摩擦系數(shù)之差差極小，故運(yùn)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，不不易出現(xiàn)爬行行現(xiàn)象。傳動(dòng)精度高，，反向時(shí)無空空程,滾珠絲桿副經(jīng)經(jīng)預(yù)緊后，可可消除軸向間間隙。磨損小,精度保持性好好，使用壽命命長。具有運(yùn)動(dòng)的可可逆性可以以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線線運(yùn)動(dòng)，也可可將直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即絲絲桿和螺母均均可作主動(dòng)件件或從動(dòng)件。。１．工作原理理和特點(diǎn)（3）滾珠絲杠螺母母副的缺點(diǎn)由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜雜，絲桿和螺螺母等元件的的加工精度和和表面質(zhì)量要要求高，故制制造成本高。。由于不能自鎖鎖，特別是垂垂直安裝的滾滾珠絲桿傳動(dòng)動(dòng)，會(huì)因部件件的自重而自自動(dòng)下降。當(dāng)當(dāng)部件向下運(yùn)運(yùn)動(dòng)且切斷動(dòng)動(dòng)力源時(shí)，由由于部件的自自重和慣性，，不能立即停停止運(yùn)動(dòng)。因因此必須增加加制動(dòng)裝置。。結(jié)論由于于其優(yōu)點(diǎn)顯著著，雖成本較較高，仍被廣廣泛應(yīng)用在數(shù)數(shù)控機(jī)床上。。2．結(jié)構(gòu)類型（（1）外循環(huán)滾滾珠在循環(huán)過過程結(jié)束后通通過螺母外表表面上的螺旋旋槽或插管返返回絲桿螺母母間重新進(jìn)入入循環(huán)。在螺螺母外圓上裝裝有螺旋形的的插管口，其其兩端插入滾滾珠螺母工作作始末兩端孔孔中，以引導(dǎo)導(dǎo)滾珠通過插插管，形成滾滾珠的多圈循循環(huán)鏈。2．結(jié)構(gòu)類型（（2）內(nèi)循環(huán)靠螺母上安裝裝的反向器接接通相鄰滾道道，使?jié)L珠成成單圈循環(huán)。。反向器２的的數(shù)目與滾珠珠圈數(shù)相等。。這種形式結(jié)結(jié)構(gòu)緊湊，剛剛度好，滾珠珠流通性好，，摩擦損失小小，但制造較較困難。適用用于高靈敏、、高精度的進(jìn)進(jìn)給系統(tǒng)，不不宜用于重載載傳動(dòng)中。3．滾珠絲桿副副間隙的調(diào)整整（1）為了保證滾珠珠絲杠反向傳傳動(dòng)精度和軸軸向剛度，必必須消除滾珠珠絲桿螺母副副軸向間隙。。消除間隙的的方法常采用用雙螺母結(jié)構(gòu)構(gòu)，利用兩個(gè)個(gè)螺母的相對對軸向位移，，使每個(gè)螺母母中的滾珠分分別接觸絲桿桿滾道的左右右兩側(cè)。用這這種方法預(yù)緊緊消除軸向間間隙時(shí)，預(yù)緊緊力一般應(yīng)為為最大軸向負(fù)負(fù)載的l/3。當(dāng)要求不太太高時(shí)，預(yù)緊緊力可小于此此值。3．滾珠絲桿副副間隙的調(diào)整整（2）雙螺母墊片式式消隙此此種形形式結(jié)構(gòu)簡單單可靠、剛度度好，應(yīng)用最最為廣泛，在在雙螺母間加加墊片的形式式可由專業(yè)生生產(chǎn)廠根據(jù)用用戶要求事先先調(diào)整好預(yù)緊緊力，使用時(shí)時(shí)裝卸非常方方便。雙螺母墊片調(diào)調(diào)整法

（端端部加墊片））圖例3．滾珠絲桿副副間隙的調(diào)整整（3）雙螺母螺紋式式消隙如如圖所示，利利用一個(gè)螺母母上的外螺紋紋，通過圓螺螺母調(diào)整兩個(gè)個(gè)螺母的相對對軸向位置實(shí)實(shí)現(xiàn)預(yù)緊，調(diào)調(diào)整好后用另另一個(gè)圓螺母母鎖緊，這種種結(jié)構(gòu)調(diào)整方方便，且可在在使用過程中中，隨時(shí)調(diào)整整，但預(yù)緊力力大小不能準(zhǔn)準(zhǔn)確控制。3．滾珠絲桿副副間隙的調(diào)整整（4）齒差式消隙如圖所示，在在兩個(gè)螺母的的凸緣上各制制有圓柱外齒齒輪，分別與與固緊在套筒筒兩端的內(nèi)齒齒圈相嚙合，，其齒數(shù)分別別為Z1、Z2，并相差一個(gè)個(gè)齒。調(diào)整時(shí)時(shí)，先取下內(nèi)內(nèi)齒圈，讓兩兩個(gè)螺母相對對于套筒同方方向都轉(zhuǎn)動(dòng)一一個(gè)齒，然后后再插入內(nèi)齒齒圈，則兩個(gè)個(gè)螺母便產(chǎn)生生相對角位移移，其軸向位位移量為：式中Z1、Z2為齒輪的齒數(shù)數(shù)，t為滾珠絲杠的的導(dǎo)程。齒差式消隙圖圖例4．滾珠絲桿副副的支承方式式（1）一端裝止推軸軸承(固定－自由式式)如圖a所示。這種安安裝方式的承承載能力小，，軸向剛度低低，僅適應(yīng)于于短絲桿。一端裝止推軸軸承，另一端端裝深溝球軸軸承(固定－支承式式)如圖b所示。滾珠絲絲桿較長時(shí)，，一端裝止推推軸承固定，，另一端由深深溝球軸承支支承。為了減減少絲桿熱變變形的影響，，止推軸承的的安裝位置應(yīng)應(yīng)遠(yuǎn)離熱源。。4．滾珠絲桿副副的支承方式式（2）兩端裝推力軸軸承（單推—單推式或雙推推—單推式）如如圖c所示。這種方方式是對絲杠杠進(jìn)行預(yù)拉伸伸安裝。這樣樣做的好處是是：減少絲杠杠因自重引起起的彎曲變形形；在推力軸軸承預(yù)緊力大大于絲杠最大大軸向載荷1/3的條件下，絲絲杠拉壓剛度度可提高四倍倍；絲杠不會(huì)會(huì)因溫升而伸伸長，從而保保持絲杠的精精度。兩端裝雙重止止推軸承及深深溝球軸承(固定－固定式式)如圖d所示。為提高高剛度，絲桿桿兩端采用雙雙重支承，如如止推軸承和和深溝球軸承承，并施加預(yù)預(yù)緊拉力。這這種結(jié)構(gòu)方式式可使絲桿的的熱變形轉(zhuǎn)化化為止推軸承承的預(yù)緊力。。8.4.1導(dǎo)導(dǎo)軌導(dǎo)軌是進(jìn)給系系統(tǒng)的重要環(huán)環(huán)節(jié)，是機(jī)床床基本結(jié)構(gòu)的的要素之一。。機(jī)床加工精精度和使用壽壽命很大程度度上取決于機(jī)機(jī)床導(dǎo)軌的質(zhì)質(zhì)量。對對導(dǎo)軌軌的要求：高高的導(dǎo)向精度度、良好的精精度保持性、、良好的摩擦擦特性、運(yùn)動(dòng)動(dòng)平穩(wěn)、高靈靈敏度、壽命命長。8.4數(shù)控機(jī)機(jī)床的導(dǎo)軌與與回轉(zhuǎn)工作臺臺1）滑動(dòng)導(dǎo)軌軌摩摩擦特性好好、耐磨性好好、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)穩(wěn)、工藝性好好、速度較低低。近年來出出現(xiàn)了新型的的塑料滑動(dòng)導(dǎo)導(dǎo)軌（貼塑導(dǎo)導(dǎo)軌和注塑導(dǎo)導(dǎo)軌）。2）滾動(dòng)導(dǎo)軌軌摩摩擦系數(shù)小小、運(yùn)動(dòng)輕便便、位移精度度和定位精度度高、耐磨性性好、抗震性性較差、結(jié)構(gòu)構(gòu)復(fù)雜、防護(hù)護(hù)要求較高。。

3）靜壓壓導(dǎo)軌摩摩擦系系數(shù)小，效率率高，能長期期保持導(dǎo)軌的的導(dǎo)向精度，，承載油膜有有良好的吸振振性。但結(jié)構(gòu)構(gòu)復(fù)雜，需配配供油系統(tǒng)，，油的清潔度度要求高，多多用于重型機(jī)機(jī)床滑動(dòng)導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌8.4.2回轉(zhuǎn)工作臺1．回轉(zhuǎn)工作作臺工作特點(diǎn)點(diǎn)數(shù)控機(jī)床的圓圓周進(jìn)給由回回轉(zhuǎn)工作臺完完成，稱之為為數(shù)控機(jī)床的的第四軸，回回轉(zhuǎn)工作臺可可以與Ｘ、ＹＹ、Ｚ三個(gè)坐坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)，，從而加工出出各種曲面和和曲線等復(fù)雜雜的形狀?；鼗剞D(zhuǎn)工作臺對對于自動(dòng)換刀刀多工序的加加工中心是必必備的部件。。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作作臺主要用于于數(shù)控鏜床和和銑床，其外外形和通用機(jī)機(jī)床分度工作作臺相似，但但它的驅(qū)動(dòng)是是伺服系統(tǒng)的的驅(qū)動(dòng)方式。。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作作臺圖例2．回轉(zhuǎn)工作臺臺的鎖緊與松松開當(dāng)工作臺靜靜止時(shí)，必必須處于鎖鎖緊狀態(tài)。。為此，在在蝸輪底部部的輻射方方向裝有８８對夾緊瓦瓦４和３，，并在底座座９上均布布著同樣數(shù)數(shù)量的小液液壓缸５。。當(dāng)小液壓壓缸的上腔腔接通壓力力油時(shí)，活活塞６便壓壓向鋼球8，撐開夾緊緊瓦４，并并夾緊蝸輪輪２。在工作臺需需要回轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)，先使小小液壓缸的的上腔接通通回油路，，在彈簧７７的作用下下，鋼球８８抬起，夾夾緊瓦將蝸蝸輪松開。。3．回轉(zhuǎn)工作作臺的圓周周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)動(dòng)工作臺的回回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通通過電液脈脈沖馬達(dá)，，經(jīng)齒輪減減速，由蝸蝸桿１傳給給蝸輪２。。為了消除除蝸桿副的的傳動(dòng)間隙隙，采用了了雙螺距漸漸厚蝸桿，，通過移動(dòng)動(dòng)蝸桿的軸軸向位置來來調(diào)整間隙隙。這種蝸蝸桿的左右右兩側(cè)面具具有不同螺螺距，因此此蝸桿齒厚厚從頭到尾尾逐漸增厚厚。但由于于同一側(cè)的的螺距是相相同的，所所以仍然可可保持正常常的嚙合。。１．分度工工作臺特點(diǎn)點(diǎn)分度工作臺臺只能完成成分度運(yùn)動(dòng)動(dòng)，不能實(shí)實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)進(jìn)給。分度度工作臺的的分度只限限于某些特特定的角度度。定銷式分度度工作臺的的定位分度度主要靠工工作臺的定定位銷和定定位孔實(shí)現(xiàn)現(xiàn)，分度的的角度取決決于定位孔孔在圓周上上的分布數(shù)數(shù)量。數(shù)控機(jī)床分分度工作臺臺定銷式分度度工作臺圖圖例2．基本組成成工作部分分分度工工作臺（1）、矩形工工作臺（10）、上底座座（21）定位部分定定位銷銷（7）、定位孔孔襯套（6）、馬蹄形形環(huán)行槽等等。夾緊部分鎖鎖緊緊液壓缸（（8）、鎖緊液液壓缸活塞塞（11）頂起部分中中央央液壓缸（（17）傳動(dòng)及支承承部分雙雙列圓柱柱滾子軸承承（14）、滾針軸軸承（19）、推力圓圓柱滾子軸軸承（20）、齒輪（（9）等。3．工作原理理（1）分度前的準(zhǔn)準(zhǔn)備工作：：CNC發(fā)出分度指指令→夾緊緊液壓缸（（8）上腔回油油→液壓缸缸活塞（11）在彈簧的的作用下復(fù)復(fù)位→分度度工作臺（（1）放松→中中央液壓缸缸（17）下腔進(jìn)油油→中央液液壓缸活塞塞（16）上升→由由螺栓（15）下端帶動(dòng)動(dòng)推力軸承承（20）上升處于于工作狀態(tài)態(tài)→由螺栓栓（15）上端帶動(dòng)動(dòng)分度工作作臺（1）上升使得得定位銷（（7）和套（6）分離3．工作原理理（2）分度CNC再發(fā)指令→→液壓馬達(dá)達(dá)回轉(zhuǎn)→大大齒輪（9）回轉(zhuǎn)→帶帶動(dòng)工作臺臺回轉(zhuǎn)分度度→接近目目標(biāo)位置時(shí)時(shí)，第一個(gè)個(gè)行程開關(guān)關(guān)動(dòng)作→工工作臺減速速→第二個(gè)個(gè)行程開關(guān)關(guān)動(dòng)作→工工作臺準(zhǔn)停?！碌亩ǘㄎ讳N正好好對準(zhǔn)定位位套工作臺定位位夾緊中央液壓缸缸（17））上腔回油油→分度工工作臺靠自自重回位→→夾緊液壓壓缸（8））上腔進(jìn)油油將工作臺臺夾緊一、自動(dòng)換換刀裝置的的作用自動(dòng)換刀裝裝置可幫助助數(shù)控機(jī)床床節(jié)省輔助助時(shí)間，并并滿足在一一次安裝中中完成多工工序、工步步加工要求求。二、對自動(dòng)動(dòng)換刀裝置置的要求數(shù)控機(jī)床對對自動(dòng)換刀刀裝置的要要求是：：換刀迅速速、時(shí)間短短，重復(fù)復(fù)定位精度度高，刀具具儲(chǔ)存量足足夠，所所占空間位位置小，工工作穩(wěn)定可可靠。8.5數(shù)數(shù)控機(jī)床床的換刀裝裝置上一頁下一頁三、換刀形形式1、回轉(zhuǎn)刀架架換刀其結(jié)構(gòu)類似似普通車床床上回轉(zhuǎn)刀刀架，根據(jù)據(jù)加工對象象不同可設(shè)設(shè)計(jì)成四方方或六角形形式，由數(shù)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)發(fā)出指令進(jìn)進(jìn)行回轉(zhuǎn)換換刀。2、更換主軸軸頭換刀各主軸頭預(yù)預(yù)先裝好所所需刀具，，依次轉(zhuǎn)至至加工位置置，接通主主運(yùn)動(dòng)，帶帶動(dòng)刀具旋旋轉(zhuǎn)。該方方式的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是省去了了自動(dòng)松夾夾、裝卸刀刀具、夾緊緊及刀具搬搬動(dòng)等一系系列復(fù)雜操操作，縮短短了換刀時(shí)時(shí)間，提高高了換刀可可靠性。3、使用刀庫庫換刀將加工中所所需刀具分分別裝于標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)刀柄，，在機(jī)外進(jìn)進(jìn)行尺寸調(diào)調(diào)整之后按按一定方式式放入刀庫庫，由交換換裝置從刀刀庫和主軸軸上取刀交交換。上一頁下一頁自動(dòng)換刀裝裝置中，實(shí)實(shí)現(xiàn)刀庫與與主軸間傳傳遞和裝卸卸刀具的裝裝置為刀具具交換裝置置。刀具交交換方式常常有兩種：：采用機(jī)械手交換換刀具和由刀庫與機(jī)機(jī)床主軸的的相對運(yùn)動(dòng)動(dòng)交換刀具具（刀庫移至至主軸處換換刀或主軸軸運(yùn)動(dòng)到刀刀庫換刀位位置換刀）），其中以以機(jī)械手換換刀最為常常見。上一頁頁下一頁頁四、刀刀具交交換裝裝置刀庫遠(yuǎn)遠(yuǎn)離主主軸，，常常常要附附加運(yùn)運(yùn)輸裝裝置，，來完完成刀刀庫與與主軸軸之間間刀具具的運(yùn)運(yùn)輸。。為了縮縮短換換刀時(shí)時(shí)間，，可采采用帶帶刀庫庫的雙雙主軸軸或多多主軸軸換刀刀系統(tǒng)統(tǒng)刀庫裝裝在機(jī)機(jī)床的的工作作臺上上，這這種換換刀裝裝置，，直接接利用用機(jī)床床本身身及刀刀庫的的運(yùn)動(dòng)動(dòng)進(jìn)行行換刀刀。當(dāng)當(dāng)某一一刀具具加工工完畢畢從工工件退退出后后，即即開始始進(jìn)行行自動(dòng)動(dòng)換刀刀。。機(jī)械手手換刀刀五、刀刀庫刀庫是是自動(dòng)動(dòng)換刀刀裝置置中最最主要要的部部件之之一，，其容容量、、布局局及具具體