數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及應(yīng)用第3章和數(shù)控機(jī)床編程及加工

3.1

概述Anoverview數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及應(yīng)用第3章

數(shù)控銑床CNCmillingmachine3.1.1數(shù)控銑床的主要功能數(shù)控銑床除了缺少自動(dòng)換刀功能和刀庫(kù)外，其它方面均與加工中心相似，也可以對(duì)工件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸、锪、鏜以及攻螺紋等，但它主要還是用來進(jìn)行型面的銑削加工。其主要加工對(duì)象有以下幾種：平面類零件：加工面平行或垂直于水平面，或加工面與水平面的夾角為定角的零件稱為平面類零件，其特點(diǎn)是各個(gè)加工面是平面或可以展開成平面。平面類零件是最簡(jiǎn)單的一類零件，一般只需兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的三坐標(biāo)數(shù)控銑床就可以加工出來。輪廓面M凸臺(tái)側(cè)面N斜面P3.1.1數(shù)控銑床的主要功能曲面類零件：加工面為空間曲面的零件，如葉片、螺旋槳等。曲面加工可在三軸、四軸或五軸數(shù)控機(jī)床上完成，其中三軸曲面加工最為常見。三軸曲面加工通常采用“行切法”完成。

三軸曲面行切加工

四軸或五軸曲面加工

3.1.1數(shù)控銑床的主要功能變斜角類零件：加工面與水平面的夾角呈連續(xù)變化的零件。其特點(diǎn)是：加工面不能展開為平面，但在加工中，加工面與銑刀圓周接觸的瞬間為一條直線。加工這類零件最好采用四坐標(biāo)或五坐標(biāo)數(shù)控銑床擺角加工。3.1.2數(shù)控銑床的分類中型大型臥式立臥兩用式兩軸半控制三軸控制多軸控制小型立式按體積分按主軸布局形式分按控制坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)軸數(shù)分經(jīng)濟(jì)型全功能型高速銑削型按數(shù)控系統(tǒng)的功能分3.1.2數(shù)控銑床的分類1.按主軸的位置分類(1)立式數(shù)控銑床

立式數(shù)控銑床一般可進(jìn)行3坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工，目前3坐標(biāo)數(shù)控立式銑床占大多數(shù)。此外，還有的機(jī)床主軸可以繞X、Y、Z坐標(biāo)軸中其中一個(gè)或兩個(gè)作數(shù)控回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的4坐標(biāo)和5坐標(biāo)數(shù)控立式銑床。數(shù)控立式銑床也可以附加數(shù)控轉(zhuǎn)盤、采用自動(dòng)交換臺(tái)、增加靠模裝置等來擴(kuò)大它的功能、加工范圍及加工對(duì)象，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。3.1.2數(shù)控銑床的分類(2)臥式數(shù)控銑床

臥式數(shù)控銑床通常采用增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤或萬(wàn)能數(shù)控轉(zhuǎn)盤來實(shí)現(xiàn)四、五坐標(biāo)加工。這樣不但工件側(cè)面上的連續(xù)回轉(zhuǎn)輪廓可以加工出來，而且可以實(shí)現(xiàn)在一次安裝中，通過轉(zhuǎn)盤改變工位，進(jìn)行“四面加工”。3.1.2數(shù)控銑床的分類(3)立、臥兩用數(shù)控銑床這類銑床的主軸方向可以進(jìn)行立、臥變換，能實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)機(jī)床上既可以進(jìn)行立式加工，又可以進(jìn)行臥式加工，使其應(yīng)用范圍更廣，功能更全，選擇加工對(duì)象的余地更大，給用戶帶來了很大的方便。3.1.2數(shù)控銑床的分類2.按數(shù)控銑床構(gòu)造分類

1)工作臺(tái)升降式數(shù)控銑床2）主軸頭升降式數(shù)控銑床3）龍門式數(shù)控銑床

3.1.3數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.高剛度和高抗振性提高數(shù)控銑床結(jié)構(gòu)剛度的措施：

1)提高銑床構(gòu)件的靜剛度和固有頻率

2)改善數(shù)控銑床結(jié)構(gòu)的阻尼特性

3)采用新材料和鋼板焊接結(jié)構(gòu)2.減少銑床熱變形的影響常用措施有以下幾種。

1)改進(jìn)銑床布局和結(jié)構(gòu)

2)控制溫度

3)對(duì)切削部位采取強(qiáng)冷措施4)熱位移補(bǔ)償3.傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化4.高傳動(dòng)效率和無間隙傳動(dòng)裝置5.低摩擦系數(shù)的導(dǎo)軌數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及應(yīng)用3.2

數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)及總體布局ThestructureoftheCNCmillingmachineandgenerallayout第3章

數(shù)控銑床CNCmillingmachine3.2數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)及總體布局確定銑床的總體布局時(shí),需要考慮多方面的問題：一方面是要從銑床的加工原理即銑床各部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，結(jié)合考慮工件的形狀、尺寸和重量等因素，來確定各主要部件之間的相對(duì)位置關(guān)系和配置。另一方面還要全面考慮銑床的外部因素，例如外觀形狀、操作維修、生產(chǎn)管理和人機(jī)關(guān)系等問題對(duì)銑床總布局的要求。

多數(shù)的數(shù)控銑床的總體布局與和它類似的普通銑床的總布局是基本相同或相似的，只是隨著生產(chǎn)要求與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，還會(huì)不斷有所改進(jìn)。數(shù)控銑床的總體布局是銑床設(shè)計(jì)中帶有全局性的問題，它的好壞對(duì)銑床的制造和使用都有很大的影響。3.2.1總布局與工件的關(guān)系銑削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可由工件運(yùn)動(dòng)，也可以由刀具運(yùn)動(dòng)來完成，或者部分由工件運(yùn)動(dòng)，部分由刀具運(yùn)動(dòng)來完成，這樣就影響到了部件的配置和總體關(guān)系。這都取決于被加工工件的尺寸、形狀和重量，根據(jù)工件的重量和尺寸的不同，可有四種布局：（1）加工件較輕的升降臺(tái)銑床，由工件完成三個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，分別由工作臺(tái)、滑鞍和升降臺(tái)來實(shí)現(xiàn)。（2）當(dāng)加工件較重或者尺寸較高時(shí)，應(yīng)由銑頭帶著刀具來完成垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。（3）龍門式數(shù)控銑床，工作臺(tái)載著工件作一個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，其他兩個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由多個(gè)刀架即銑頭部件在立柱與橫梁上移動(dòng)來完成。這樣的布局適用于重量大的工件。（4）加工更大更重的工件時(shí)，全部進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均由銑頭運(yùn)動(dòng)來完成，這種布局形式可以減小銑床的結(jié)構(gòu)尺寸和重量。3.2.2運(yùn)動(dòng)分配與部件的布局?jǐn)?shù)控銑床的運(yùn)動(dòng)數(shù)目，尤其是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)目的多少，直接與表面成形運(yùn)動(dòng)和銑床的加工功能有關(guān)。運(yùn)動(dòng)的分配與部件的布局是銑床總布局的中心問題。3.2.2運(yùn)動(dòng)分配與部件的布局以數(shù)控鏜銑床為例，一般都有四個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件，要根據(jù)加工的需要來配置這四個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件。如果需要對(duì)工件的頂面進(jìn)行加工，則銑床主軸應(yīng)布局成立式的。在三個(gè)直線進(jìn)給坐標(biāo)之外，再在工作臺(tái)上加一個(gè)既可立式也可臥式安裝的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)或分度工作臺(tái)作為附件。如果需要對(duì)工件的多個(gè)側(cè)面進(jìn)行加工，則主軸應(yīng)布局成臥式的，同樣是在三個(gè)直線進(jìn)給坐標(biāo)之外再加一個(gè)數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)，以便在一次裝夾時(shí)集中完成多面的銑、鏜、鉆、鉸、攻螺紋等多工序加工。3.2.2運(yùn)動(dòng)分配與部件的布局對(duì)五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床，由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)數(shù)目較多，且加工工件的形狀、大小、重量和工藝要求差異也很大。因此這類數(shù)控銑床很難有某種固定的布局模式。在布局時(shí)可以遵循的原則是：獲得較好的加工精度、表面粗糙度和較高的生產(chǎn)率；轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)的擺動(dòng)中心到刀具端面的距離不要過大，這樣可使坐標(biāo)軸擺動(dòng)引起的刀具切削點(diǎn)直角坐標(biāo)的改變量小，最好是能布局成擺動(dòng)時(shí)只改變刀具軸線向量的方位，而不改變切削點(diǎn)的坐標(biāo)位置；工件的尺寸與重量較大時(shí)，擺角進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由裝有刀具的部件來完成，其目的是要使擺動(dòng)坐標(biāo)部件的結(jié)構(gòu)尺寸較小，重量較輕；兩個(gè)擺角坐標(biāo)的合成矢量應(yīng)能在半個(gè)空間范圍的任意方位變動(dòng)；同樣，布局方案應(yīng)保證銑床各部件或總體上有較好的結(jié)構(gòu)剛度、抗振性和熱穩(wěn)定性；由于擺動(dòng)坐標(biāo)帶著工件或刀具擺動(dòng)的結(jié)果，將使加工工件的尺寸范圍有所減少，這一點(diǎn)也是在總布局時(shí)需要考慮的問題。3.2.3總布局與銑床的結(jié)構(gòu)性能數(shù)控銑床的總體布局應(yīng)能同時(shí)保證銑床具有良好的精度、剛度、抗振性和熱穩(wěn)定性等結(jié)構(gòu)性能。數(shù)控銑床的運(yùn)動(dòng)要求雖然與加工功能相同，但是結(jié)構(gòu)的總體布局卻各不相同，因而其結(jié)構(gòu)性能是有差異的。

3.2.3總布局與銑床的結(jié)構(gòu)性能立柱帶著主軸箱作Z向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方案其優(yōu)點(diǎn)是能使數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)、工作臺(tái)和床身為三層結(jié)構(gòu)。但是當(dāng)銑床的尺寸規(guī)格較大，立柱較高較重，再加上主軸箱部件，將使Z軸進(jìn)給的驅(qū)動(dòng)功率增大，而且立柱過高時(shí)，部件移動(dòng)的穩(wěn)定性將變差。綜上所述，在加工功能與運(yùn)動(dòng)要求相同的條件下，數(shù)控銑床的總布局方案是多種多樣的，以銑床的剛度、抗振性和熱穩(wěn)定性等結(jié)構(gòu)性能作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，可以判別出布局方案的優(yōu)劣。3.2.4銑床的使用要求與總布局在考慮數(shù)控銑床總體布局時(shí)，除遵循銑床布局的一般原則外，還應(yīng)該考慮在使用方面的特定要求：

(1)便于同時(shí)操作和觀察數(shù)控銑床的操作按鈕和開關(guān)都放在數(shù)控裝置上。

(2)數(shù)控銑床刀具和工件的裝卸及夾緊松開，均由操作者來完成，要求易于接近裝卸區(qū)域，而且裝夾機(jī)構(gòu)要省力簡(jiǎn)便。

(3)數(shù)控銑床效率高，切屑多，銑床結(jié)構(gòu)布局要便于排屑。數(shù)控銑床一般都采用大流量與高壓力的冷卻和排屑措施；銑床的運(yùn)動(dòng)部件也采用自動(dòng)潤(rùn)滑裝置，為了防止切屑與切削液飛濺，避免潤(rùn)滑油外泄，將銑床做成全封閉結(jié)構(gòu)，只在工作區(qū)處留有可以自動(dòng)開閉的門窗，用于觀察和裝卸工件。數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及應(yīng)用3.3

數(shù)控銑床的傳動(dòng)及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)ThetransmissionandthestructureoftheCNCmillingmachine第3章

數(shù)控銑床CNCmillingmachine3.3.1數(shù)控銑床的主傳動(dòng)系統(tǒng)1.主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)數(shù)控銑床的主傳動(dòng)系統(tǒng)一般采用交直流主軸電動(dòng)機(jī)，通過帶傳動(dòng)和主軸箱的變速齒輪帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)。由于這種電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍廣，又可無級(jí)調(diào)速，使得主軸箱的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。主軸電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速時(shí)輸出全部功率和最大轉(zhuǎn)矩，在調(diào)壓范圍內(nèi)為恒轉(zhuǎn)矩，功率隨轉(zhuǎn)速成正比例下降。在調(diào)速范圍內(nèi)為恒功率，轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速升高成正比例減小。這種變化規(guī)律是符合正常加工要求的，即低速切削所需轉(zhuǎn)矩大，高速切削消耗功率大。同時(shí)也可以看出電動(dòng)機(jī)的有效轉(zhuǎn)速范圍并不一定能完全滿足主軸的工作需要。主軸箱一般仍需要設(shè)置2-4檔。3.3.1數(shù)控銑床的主傳動(dòng)系統(tǒng)2.主傳動(dòng)系統(tǒng)的分類目前主傳動(dòng)系統(tǒng)大致可以分為三類。

1)二級(jí)以上變速的主傳動(dòng)系統(tǒng)多采用齒輪變速結(jié)構(gòu)。

2)一級(jí)變速器的主傳動(dòng)系統(tǒng)多采用同步齒形帶。

3)調(diào)速電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng)系統(tǒng)其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間少，轉(zhuǎn)換頻率高。但是主軸轉(zhuǎn)速的變化及轉(zhuǎn)矩的輸出和電動(dòng)機(jī)的輸出特性完全一致。3.3.1數(shù)控銑床的主傳動(dòng)系統(tǒng)3.主軸部件結(jié)構(gòu)

1)對(duì)數(shù)控銑床主軸部件的要求數(shù)控銑床的主軸部件是銑床重要組成部分之一。除了與普通銑床一樣要求其具有良好的旋轉(zhuǎn)精度、靜剛度、抗振性、熱穩(wěn)定性及耐磨性外，由于數(shù)控銑床在加工過程中不進(jìn)行人工調(diào)整，且數(shù)控銑床要求的轉(zhuǎn)速更高，功率更大，所以數(shù)控銑床的主軸部件在上述幾方面要求更高、更嚴(yán)格，

2)主軸軸承常用配置形式

(1)采用雙列圓柱滾子軸承和60°角接觸球軸承組合；

(2)前軸承采用高精度調(diào)心球軸承；

(3)雙列和單列圓錐滾子軸承作為主軸前后支承。數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)1.對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)的性能要求進(jìn)給系統(tǒng)將伺服電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)楣ぷ髋_(tái)直線運(yùn)動(dòng)，主要包括減速裝置、絲杠螺母副及導(dǎo)向元件。數(shù)控銑床通常對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)的要求有三點(diǎn)：傳動(dòng)精度、系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性(靈敏度)。傳動(dòng)精度包括動(dòng)態(tài)誤差、穩(wěn)態(tài)誤差和靜態(tài)誤差。系統(tǒng)的穩(wěn)定性指系統(tǒng)在啟動(dòng)狀態(tài)或受外界干擾作用下，經(jīng)過幾次衰減振蕩后迅速地穩(wěn)定在新的或原來的平衡狀態(tài)的能力。動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性指系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間以及驅(qū)動(dòng)裝置的加速能力。這要求驅(qū)動(dòng)裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)必須消除間隙，減少摩擦，減少運(yùn)動(dòng)慣量，提高精度和剛度。數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)2.滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換的傳動(dòng)裝置。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在具有螺旋槽的絲杠螺母間裝有滾珠作為中間傳動(dòng)元件，以減少摩擦。當(dāng)絲杠與螺母相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)。滾珠沿螺旋槽向前滾動(dòng)，在絲杠上滾過數(shù)圈以后通過回程引導(dǎo)裝置，逐個(gè)地又滾回到絲杠和螺母之間。構(gòu)成一個(gè)閉合的回路管道。數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)滾珠絲杠螺母副優(yōu)點(diǎn)1)傳動(dòng)效率高，摩擦損失小。2)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)無爬行。3)傳動(dòng)精度高，反向時(shí)無空程。4)磨損小，精度保持性好，使用壽命長(zhǎng)。5)具有運(yùn)動(dòng)的可逆性。數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)絲杠（螺母）旋轉(zhuǎn)，滾珠在封閉滾道內(nèi)沿滾道滾動(dòng)、迫使螺母（絲杠）軸向移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換成直線運(yùn)動(dòng)。(1)滾珠絲杠螺母副的原理數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)滾珠循環(huán)方式常用的有兩種：外循環(huán)：滾珠在循環(huán)過程中有時(shí)與絲杠脫離接觸數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)：始終與絲杠保持接觸。內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)：反向器尺寸較長(zhǎng)，承載鋼球數(shù)減少，且鋼球高速時(shí)流暢性差；而外循環(huán)插管式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，承載能力大，不受導(dǎo)程限制。數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)(2)雙螺母絲杠消除間隙方法：

1)墊片調(diào)隙式。調(diào)整墊片厚度使左右兩螺母產(chǎn)生方向相反位移，使兩個(gè)螺母中的滾珠分別貼緊在螺旋滾道的兩個(gè)相反的側(cè)面上，即可消除間隙和產(chǎn)生預(yù)緊力。這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛性好，但調(diào)整不便，滾道有磨損時(shí)不能隨時(shí)消除間隙和進(jìn)行預(yù)緊。

2)螺紋調(diào)隙式。這種調(diào)整方法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、調(diào)整方便的優(yōu)點(diǎn)，但調(diào)整預(yù)緊量不能控制。

3)齒差調(diào)隙式。在左右兩個(gè)螺母的凸緣上各加工有圓錐齒輪，分別與左右內(nèi)齒圈相嚙合，內(nèi)齒圈相嚙合緊固在螺母座左右端面上，故左右螺母不能轉(zhuǎn)動(dòng)。兩螺母凸緣齒輪的齒數(shù)不相等，相差一個(gè)齒。調(diào)整時(shí)，先取下內(nèi)齒圈，讓兩個(gè)螺母相對(duì)于螺母座同方向都轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒，然后再插入內(nèi)齒圈并緊固花螺母座上，則兩個(gè)螺母便產(chǎn)生相對(duì)角位移，使兩螺母軸向間距改變，實(shí)現(xiàn)消除間隙和預(yù)緊。數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)(2)單螺母絲杠消除間隙方法：

4）單螺母變位螺距預(yù)緊

5）單螺母螺釘預(yù)緊螺母在專業(yè)生產(chǎn)工廠完成精磨之后，沿徑向開一薄槽，通過內(nèi)六角調(diào)整螺釘實(shí)現(xiàn)間隙的調(diào)整和預(yù)緊。間隙的調(diào)整和預(yù)緊極為方便。

數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)(3)滾珠絲杠副的參數(shù)及選擇數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)

1)公稱直徑

滾珠與螺紋滾道在理論接觸角狀態(tài)時(shí)包絡(luò)滾珠球心的圓柱直徑，它是滾珠絲杠副的特性尺寸。

2)基本導(dǎo)程

絲杠相對(duì)于螺母旋轉(zhuǎn)弧度時(shí)，螺母上的基準(zhǔn)點(diǎn)的軸向位移。

3)接觸角

滾珠與滾道在接觸點(diǎn)處的公法線與螺紋軸線的垂直線間的夾角，理想接觸角＝45°。滾珠絲杠各工作圈的滾珠所受的軸向負(fù)載不相等，第一圈滾珠承受總負(fù)載的50％左右，第二圈約承受30％，第三圈約為20％。因此，外循環(huán)滾珠絲杠副中的滾珠工作圈數(shù)取為～圈，工作圈數(shù)大于無實(shí)際意義。為提高滾珠的流暢性，滾珠數(shù)目應(yīng)小于150個(gè)，且不得超過圈。數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)(4)滾珠絲杠副的標(biāo)記方法數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)(5)滾珠絲杠副的安裝支承方式數(shù)控銑床的進(jìn)給系統(tǒng)要獲得較高的傳動(dòng)剛度，除了加強(qiáng)滾珠絲杠副本身的剛度外，滾珠絲杠的正確安裝及支承結(jié)構(gòu)的剛度也是不可忽視的因素。如為減少受力后的變形，螺母座應(yīng)有加強(qiáng)肋，增大螺母座與銑床的接觸面積，并且要連接可靠。采用高剛度的推力軸承以提高滾珠絲杠的軸向承載能力。數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)(6)滾珠絲杠的防護(hù)潤(rùn)滑劑來可提高滾珠絲杠副的耐磨性及傳動(dòng)效率，可分為潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂兩類。潤(rùn)滑脂一般加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內(nèi)，潤(rùn)滑油經(jīng)過殼體上的油孔注入螺母的空間內(nèi)。滾珠絲杠副應(yīng)避免灰塵或切屑污物進(jìn)入。如果滾珠絲杠副在銑床上外露，應(yīng)采取封閉的防護(hù)罩。安裝時(shí)將防護(hù)罩的一端連接在滾珠螺母的端面，另一端固定在滾珠絲杠的支承座上。如果處于隱蔽的位置，則可采用密封圈防護(hù)。密封圈裝在滾珠螺母的兩端。接觸式的彈性密封圈用耐油橡膠或尼龍制成，其內(nèi)孔做成與絲杠螺紋滾道相配合的形狀。接觸式密封圈的防塵效果好，但因有接觸壓力，使摩擦力矩略有增加。非接觸式的密封圈又稱迷宮式密封圈，是用硬質(zhì)塑料制成，其內(nèi)孔與絲杠螺紋滾道的形狀相反，并稍有間隙，這樣可避免摩擦力矩，但防塵效果差。數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)

3.進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)齒輪間隙的消除數(shù)控銑床在加工過程中，經(jīng)常變換移動(dòng)方向。當(dāng)銑床的進(jìn)給方向改變時(shí)，由于齒側(cè)存在間隙會(huì)造成指令脈沖丟失，并產(chǎn)生反向死區(qū)從而影響加工精度，因此必須采取措施消除齒輪傳動(dòng)中的間隙。

(1)存在間隙的危害：

1.在開環(huán)系統(tǒng)中會(huì)造成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的位移值滯后于指令值；反向時(shí)，會(huì)出現(xiàn)反向死區(qū)，影響加工精度。

2.在閉環(huán)系統(tǒng)中，由于有反饋?zhàn)饔?，滯后量可得到補(bǔ)償，但反向時(shí)會(huì)使伺服系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩而不穩(wěn)定。數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)（1）直齒圓柱齒輪傳動(dòng)圖3-22是最簡(jiǎn)單的偏心軸套式消除間隙結(jié)構(gòu)。電動(dòng)機(jī)2通過偏心套1安裝在殼體上。轉(zhuǎn)動(dòng)偏心套使電動(dòng)機(jī)中心軸線的位置向上，而從動(dòng)齒輪軸線位置固定不變，所以兩嚙合齒輪的中心距減小，從而消除了齒側(cè)間隙。數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)（1）直齒圓柱齒輪傳動(dòng)圖3-23是用軸向墊片來消除間隙的結(jié)構(gòu)。兩個(gè)嚙合著的齒輪1和2的節(jié)圓直徑沿齒寬方向制成略帶錐度形式，使其齒厚沿軸線方向逐漸變厚。裝配時(shí)，兩齒輪按齒厚相反變化走向嚙合。改變調(diào)整墊片3的厚度，使兩齒輪沿軸線方向產(chǎn)生相對(duì)位移，從而消除間隙。數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)（2）斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)圖3-25為斜齒輪墊片調(diào)整法，其原理與錯(cuò)齒調(diào)整法相同。斜齒輪1和2的齒形拼裝在一起加工，裝配時(shí)在兩薄片齒輪間裝入已知厚度為t的墊片3，這樣它的螺旋線便錯(cuò)開了，使兩薄片齒輪分別與寬齒輪4的左、右齒面貼緊，消除了間隙。墊片3的厚度t與齒側(cè)間隙的關(guān)系可用下式表示：t=△cotβt式中β—螺旋角。數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)（3）錐齒輪傳動(dòng)錐齒輪同圓柱齒輪一樣可用上述類似的方法來消除齒側(cè)間隙。圖3-27為軸向壓簧調(diào)整法。兩個(gè)嚙合的錐齒輪1和2，其中在裝錐齒輪1的傳動(dòng)軸5上裝有壓簧3，錐齒輪在彈簧力的作用下可稍做軸向移動(dòng)，從而消除間隙。彈簧力的大小由螺母4調(diào)節(jié)。數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)（4）預(yù)加負(fù)載雙齒輪-齒條傳動(dòng)在大型數(shù)控銑床（如大型數(shù)控龍門銑床）中，工作臺(tái)的行程很長(zhǎng)，因此，它的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)不宜采用滾珠絲杠副傳動(dòng)。一般的齒輪齒條結(jié)構(gòu)是銑床上常用的直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)之一，它的效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，從動(dòng)件易于獲得高的移動(dòng)速度和長(zhǎng)行程。適合在工作臺(tái)行程長(zhǎng)的大型銑床上用作直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。但一般齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的位移精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性較差，為了利用其結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點(diǎn)，除提高齒條本身的精度或采用精度補(bǔ)償措施外，還應(yīng)采取措施消除傳動(dòng)間隙。數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及應(yīng)用3.4

數(shù)控銑床的輔助裝置CNCmillingmachineauxiliarydevice第3章

數(shù)控銑床CNCmillingmachine3.4數(shù)控銑床的輔助裝置1.潤(rùn)滑系統(tǒng)數(shù)控銑床的潤(rùn)滑系統(tǒng)主要包括機(jī)床導(dǎo)軌、傳動(dòng)齒輪、滾珠絲杠及主軸箱等的潤(rùn)滑，其形式有電動(dòng)間歇潤(rùn)滑泵和定量式集中潤(rùn)滑泵等。其中電動(dòng)間歇潤(rùn)滑泵用得較多，其自動(dòng)潤(rùn)滑時(shí)間和每次泵油量，可根據(jù)潤(rùn)滑要求進(jìn)行調(diào)整或用參數(shù)設(shè)定。3.4數(shù)控銑床的輔助裝置2.排屑裝置

排屑裝置減少數(shù)控機(jī)床的發(fā)熱并保證自動(dòng)加工順利進(jìn)行。排屑裝置能將切屑送入切屑收集箱內(nèi)；而切削液則被回收到切削液箱。常見的排屑裝置有以下幾種。

1)平板鏈?zhǔn)脚判佳b置該裝置以滾動(dòng)鏈輪牽引鋼質(zhì)平板鏈帶在封閉箱中運(yùn)轉(zhuǎn)，切屑用鏈帶帶出機(jī)床。

2)刮板式排屑裝置該裝置的傳動(dòng)原理與平板鏈?zhǔn)交鞠嗤?，只是鏈板不同，帶有刮板鏈板?/p>

3)螺旋式排屑裝置該裝置是利用電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速裝置驅(qū)動(dòng)安裝在溝槽中的一根絞籠式螺旋桿進(jìn)行工作的。螺旋桿工作時(shí)溝槽中的切屑即由螺旋桿推動(dòng)連續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。最終排入切屑收集箱。ENDTHE數(shù)控機(jī)床編程及加工機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^數(shù)控機(jī)床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計(jì)算機(jī)上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過程校驗(yàn)程序，然后在數(shù)控機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行加工；結(jié)合機(jī)械加工工藝，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的目的；數(shù)控編程的內(nèi)容；編程步驟。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過程、工藝參數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)以及刀具位移等內(nèi)容，按照數(shù)控機(jī)床的編程格式和能識(shí)別的語(yǔ)言記錄在程序單上的全過程。這樣編制的程序還必須按規(guī)定把程序單制備成控制介質(zhì)如程序紙帶、磁帶等，變成數(shù)控系統(tǒng)能讀懂的信息，再送入數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的CNC裝置對(duì)程序經(jīng)過處理之后，向機(jī)床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)發(fā)出指令信息，驅(qū)動(dòng)機(jī)床完成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的目的數(shù)控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過程；②計(jì)算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；③編寫零件加工程序；④制作控制介質(zhì)；⑤校對(duì)程序及首件試加工。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的內(nèi)容數(shù)控編程的基本原理機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規(guī)程數(shù)學(xué)處理編寫程序文件制作控制介質(zhì)程序校驗(yàn)及試切數(shù)控機(jī)床OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數(shù)控車床模擬仿真和數(shù)控銑床模擬仿真系統(tǒng)，由軟件+標(biāo)準(zhǔn)硬件系統(tǒng)構(gòu)成，不要求專用硬件或運(yùn)動(dòng)控制卡，所有數(shù)控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統(tǒng)操作和機(jī)床控制兩大部分組成。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為例，軟件提供下列指令：以數(shù)控車床模擬仿真系統(tǒng)（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態(tài)

1G00快速線性移動(dòng)G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補(bǔ)G01X(U)_Z(W)_√G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補(bǔ)G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補(bǔ)G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點(diǎn)G27

G28Z軸返回程序零點(diǎn)G28

G92定義絕對(duì)坐標(biāo)系G92X_Z_√2G04延時(shí)G04E_

3M00暫停M00

M02程序結(jié)束M02

4M03主軸正轉(zhuǎn)M03√M04主軸反轉(zhuǎn)M04√M05主軸停M05√5M08開冷卻