數(shù)控機(jī)床及其維護(hù)(第2版)第4章

數(shù)控機(jī)床及其維護(hù)(第2版)第4章4．1數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、數(shù)控機(jī)床機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)該滿足的要求

1、具有高的動(dòng)、靜剛度可承受大的切削功率高效加工設(shè)備自動(dòng)化加工高成本投入常作為精密機(jī)床使用多軸復(fù)合加工2、較少運(yùn)動(dòng)件摩擦和較小的傳動(dòng)間隙精密加工要求進(jìn)給準(zhǔn)確低速進(jìn)給加工時(shí)不能有爬行現(xiàn)象高速運(yùn)行時(shí)不能有共振現(xiàn)象運(yùn)行過(guò)程中發(fā)熱量應(yīng)該小靜壓導(dǎo)軌、靜壓絲杠技術(shù)使用滾動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)絲杠的應(yīng)用3、具有良好的熱穩(wěn)定性熱脹冷縮是自然規(guī)律，無(wú)法消除，但可減少其影響。熱源：伺服電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、變壓器、液壓系統(tǒng)，切削熱、運(yùn)動(dòng)摩擦發(fā)熱均勻變形和不均勻變形解決方法：均熱、隔熱，改變機(jī)床結(jié)構(gòu)4、具有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的輔助部件對(duì)加工過(guò)程盡可能少的人工干涉。刀具自動(dòng)更換工作臺(tái)自動(dòng)交換故障的自動(dòng)檢出對(duì)工作元件溫升的自動(dòng)消除切屑的自動(dòng)運(yùn)出……4．2數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)（主軸+驅(qū)動(dòng)電機(jī)）一、主傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)

1、運(yùn)動(dòng)精度高

2、轉(zhuǎn)速高、功率大

3、調(diào)速范圍寬

4、主軸能迅速可靠變換速度某數(shù)控機(jī)床轉(zhuǎn)速功率關(guān)系圖：二、主軸的傳動(dòng)方式

1、使用齒輪變速箱變速一般有2～3檔速度，根據(jù)工作需要實(shí)現(xiàn)速度變換。2、皮帶傳動(dòng)直接變速多用于數(shù)控車床上，用V形帶或同步帶傳動(dòng)可減少振動(dòng)對(duì)加工質(zhì)量的影響常用同步帶傳動(dòng)的方式3、電主軸驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)軸制造成主軸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化剛性好，熱變形大電主軸外觀圖三、主軸部件任何機(jī)床上最重要的部件之一：自動(dòng)變速自動(dòng)換刀準(zhǔn)停提供冷卻液、壓縮空氣動(dòng)力、運(yùn)動(dòng)、精度1.數(shù)控鏜銑床的主軸部件：傳動(dòng)部件壓刀缸拉刀機(jī)構(gòu)主軸機(jī)構(gòu)主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：壓刀缸結(jié)構(gòu)圖：主軸部件結(jié)構(gòu)圖：2.數(shù)控鏜銑床主軸部件結(jié)構(gòu)圖：

問(wèn)題：具有速度變換功能的主軸部件如何實(shí)現(xiàn)主軸旋轉(zhuǎn)中的速度變換？結(jié)論：由數(shù)控系統(tǒng)及其PLC控制3.小型加工中心主軸皮帶傳動(dòng)加工中心壓刀缸結(jié)構(gòu)氣液聯(lián)動(dòng)壓刀裝置拉緊刀柄的機(jī)構(gòu)拉刀爪結(jié)構(gòu)4.直連式驅(qū)動(dòng)主軸部件：5.數(shù)控車床的主軸部件：數(shù)控車床上可以配備液壓自動(dòng)卡盤：三、主軸的準(zhǔn)停裝置

準(zhǔn)停分類：

1.機(jī)械準(zhǔn)停：早期老式加工中心使用

機(jī)械準(zhǔn)停振動(dòng)較大，對(duì)主軸壽命及精度有影響。機(jī)械準(zhǔn)停對(duì)主軸電機(jī)性能要求不高。機(jī)械準(zhǔn)停機(jī)構(gòu)成本低。2.電氣準(zhǔn)停由主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必須是伺服電機(jī)。停止位置由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)確定，停止后伺服電機(jī)鎖定。4．3進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)＋（減速機(jī)構(gòu)）＋絲杠螺母機(jī)構(gòu)直線伺服電機(jī)作為成形運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行件，要求進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)：

1、運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)的剛性好

2、位置控制精度高

3、快速響應(yīng)性能好：摩擦小、摩擦?。河薪z杠、導(dǎo)軌二因素轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?。河薪z杠、電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)伺服傳動(dòng)系統(tǒng)的典型構(gòu)成聯(lián)軸節(jié)的結(jié)構(gòu)一、減速機(jī)構(gòu)對(duì)傳動(dòng)精度的影響－－間隙消除間隙的方法：二、運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)的核心部件絲杠螺母副：大量使用滾珠絲杠外循環(huán)滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)：

滾珠絲杠屬于螺紋類零件，有側(cè)隙，使用時(shí)需對(duì)其間隙進(jìn)行調(diào)整。滾珠絲杠也是標(biāo)準(zhǔn)件，可以定制。

1、墊片調(diào)整法

2、螺母調(diào)整法

3、齒差調(diào)整法1）墊片調(diào)整結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，調(diào)整不方便2)螺母調(diào)隙：可隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整量不易準(zhǔn)確控制3）齒差式調(diào)整結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但調(diào)整準(zhǔn)確可靠，精度較高。滾珠絲杠的支承方式滾珠絲杠軸承的結(jié)構(gòu)：適宜高速、徑向及軸向載荷專用軸承三、導(dǎo)軌保證運(yùn)動(dòng)（直線、旋轉(zhuǎn)）實(shí)現(xiàn)的精度。靜壓導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌滑動(dòng)導(dǎo)軌（塑料導(dǎo)軌）靜壓導(dǎo)軌：靜壓導(dǎo)軌的特點(diǎn)：承載效果好，改變供油壓力，提高承載能力。表面不需要高精度加工。幾乎沒(méi)有摩擦（液體摩擦）。工作面沒(méi)有磨損（理論上）?？梢宰约豪鋮s。需要專門的供油系統(tǒng)、需要嚴(yán)格的設(shè)計(jì)。成本高2.滾動(dòng)導(dǎo)軌

在動(dòng)導(dǎo)軌和定導(dǎo)軌之間加入滾動(dòng)體，使導(dǎo)軌副之間的摩擦狀態(tài)變?yōu)闈L動(dòng)摩擦。滾動(dòng)體可以是滾珠、滾柱。滾柱導(dǎo)軌滾珠導(dǎo)軌：直線形滾柱導(dǎo)軌滑塊的結(jié)構(gòu)滾動(dòng)導(dǎo)軌的問(wèn)題：高硬度材料制造。通常運(yùn)動(dòng)件之間是點(diǎn)或線接觸。如果有灰塵、雜質(zhì)進(jìn)入運(yùn)動(dòng)空間？如果表面加工質(zhì)量不好？

3.貼塑導(dǎo)軌：

在導(dǎo)軌的表面上粘貼上0.8～3.2mm一層特殊的高分子塑料。具有工藝簡(jiǎn)單、成本低，可承受較大的載