數(shù)控機(jī)床與編程5結(jié)構(gòu)

數(shù)控機(jī)床與編程數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)第4章

數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)4.1概述4.2數(shù)控機(jī)床的總統(tǒng)布局4.3數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)4.4數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)4.5數(shù)控機(jī)床的典型部件4.5.1導(dǎo)軌4.5.2自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)4.5.3回轉(zhuǎn)工作臺(tái)4.1概述數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、自動(dòng)化程度高廣泛采用高效、無(wú)間隙傳動(dòng)裝置和新技術(shù)、新產(chǎn)品具有適應(yīng)無(wú)人化、柔性化加工的特殊部件對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)、零部件的要求高對(duì)數(shù)控機(jī)床的基本要求較高的靜動(dòng)剛度和良好的抗振性良好的熱穩(wěn)定性較高的運(yùn)動(dòng)精度和較好的低速穩(wěn)定性良好的操作、安全防護(hù)性能數(shù)控機(jī)床對(duì)結(jié)構(gòu)的基本要求提高機(jī)床結(jié)構(gòu)的靜剛度如采用合理的筋板結(jié)構(gòu)采用合理的結(jié)構(gòu)布局補(bǔ)償有關(guān)零部件的靜力變形提高機(jī)床結(jié)構(gòu)的抗振性減小機(jī)床的熱變形改善運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌副的摩擦特性臥式鏜銑床與臥式加工中心結(jié)構(gòu)布局比較橫梁彎曲變形補(bǔ)償大型龍門(mén)銑床，可將橫梁導(dǎo)軌加工成中部凸起的拋物線形，或安裝輔助梁和預(yù)校正螺釘補(bǔ)償主軸箱移動(dòng)到橫梁中部時(shí)引起的彎曲變形補(bǔ)償主軸箱自重的影響，可以用加平衡重塊或其他平衡力的方法，抵消部分直接作用于橫梁上的自重4.2數(shù)控機(jī)床的總統(tǒng)布局?jǐn)?shù)控車床常用布局型式a）水平床身b）斜床身c）平床身斜滑板d）立床身4.2數(shù)控機(jī)床的總統(tǒng)布局?jǐn)?shù)控鏜銑床及加工中心常用布局型式a）傳統(tǒng)的臥式鏜床b）框架結(jié)構(gòu)c）T型床身框架結(jié)構(gòu)4.2數(shù)控機(jī)床的總統(tǒng)布局臥式加工中心雙交換工作臺(tái)a）移動(dòng)式雙交換工作臺(tái)b）回轉(zhuǎn)式雙交換工作臺(tái)

4.2數(shù)控機(jī)床的總統(tǒng)布局立式加工中心的常用布局型式a）工作臺(tái)移動(dòng)式b）立柱移動(dòng)式c）動(dòng)柱式4.2數(shù)控機(jī)床的總統(tǒng)布局高速加工數(shù)控機(jī)床的特殊布局1－X軸導(dǎo)軌2－內(nèi)框3－主軸箱4－Y軸導(dǎo)軌a）固定門(mén)式立柱b）內(nèi)外雙框架4.2數(shù)控機(jī)床的總統(tǒng)布局并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床（虛擬軸機(jī)床）布局形式a）臥式鏜銑床b）臥式加工中心4.3數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)主傳動(dòng)的變速方式無(wú)級(jí)變速采用交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)采用變頻器帶變頻電動(dòng)機(jī)或普通交流電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速的方式采用電主軸，即電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和主軸一體，無(wú)須任何傳動(dòng)件，可以使主軸達(dá)到每分鐘數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)、甚至十幾萬(wàn)轉(zhuǎn)的高速分段無(wú)級(jí)變速數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)變速系統(tǒng)常常在無(wú)級(jí)變速電機(jī)之后串聯(lián)機(jī)械有級(jí)變速傳動(dòng)，以滿足機(jī)床要求的調(diào)速范圍和轉(zhuǎn)矩特性4.3數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)主傳動(dòng)的基本要求要求主軸具有較高的轉(zhuǎn)速和較大的調(diào)速范圍，并實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。要求機(jī)床主軸部件必須有較大的剛度和較高的精度。主軸部件要有較高的固有頻率，較好的動(dòng)平衡，且要保持合適的配合間隙，并要進(jìn)行循環(huán)潤(rùn)滑。為實(shí)現(xiàn)刀具的快速或自動(dòng)裝卸，數(shù)控機(jī)床主軸具有特有的刀具安裝結(jié)構(gòu)。主軸部件的支承主軸軸承a）錐孔雙列圓柱滾子軸承b）雙列推力角接觸球軸承c）雙列圓錐滾子軸承d）帶凸肩的雙列圓柱滾子軸承軸承外形主軸軸承的配置主軸部件結(jié)構(gòu)數(shù)控車床主軸部件結(jié)構(gòu)1、6、8—螺母2—同步帶3、16—同步帶輪4—脈沖編碼器5、12、13、17—螺釘7—主軸9—主軸箱體10—角接觸球軸承11、14—雙列圓柱滾子軸承15—帶輪全功能數(shù)控車床主軸箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖銑削加工中心

主軸部件結(jié)構(gòu)1-端面鍵2-主軸3-拉釘4-鋼球立式加工中心的主軸部件結(jié)構(gòu)圖數(shù)控刀具電主軸加工中心主軸部件結(jié)構(gòu)電主軸的結(jié)構(gòu)1-引出線2-電動(dòng)機(jī)定子3-電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子4-套筒5-繞組6-外殼西門(mén)子電主軸電主軸加工的零件4.4數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)與一般的機(jī)床有著本質(zhì)，上的差別，它是進(jìn)給伺服系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的速度和位移指令信號(hào)經(jīng)過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)，可以使工作臺(tái)或刀架實(shí)現(xiàn)要求的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和精確的定位，自動(dòng)完成切削過(guò)程。大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床帶有2～3個(gè)直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，有的還帶有圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖1－電動(dòng)機(jī)2－主動(dòng)齒輪3－減速齒輪4－螺母5－絲杠6－刀架（或工作臺(tái)）7－導(dǎo)軌對(duì)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本要求提高傳動(dòng)部件的剛度減小傳動(dòng)部件的慣量減小傳動(dòng)部件的間隙減小系統(tǒng)的摩擦阻力進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本型式數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以分為直線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)兩大類。直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)包括機(jī)床的基本坐標(biāo)軸（X、Y、Z軸）以及和基本坐標(biāo)軸平行的坐標(biāo)軸（U、V、W等）的運(yùn)動(dòng)；圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是指繞基本坐標(biāo)軸X、Y、Z回轉(zhuǎn)的坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)。直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)①通過(guò)絲杠螺母副（通常為滾珠絲杠或靜壓絲杠），將伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)；②通過(guò)齒輪、齒條副，將伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)；③直接采用直線電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)除少數(shù)情況直接使用齒輪副外，一般都采用蝸輪蝸桿副。滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠副的循環(huán)方式外循環(huán)。滾珠在循環(huán)返回過(guò)程中，與絲杠滾道脫離接觸的稱為外循環(huán)。外循環(huán)滾珠絲杠副按滾珠循環(huán)時(shí)的返回方式主要有插管式和螺旋槽式。內(nèi)循環(huán)。在整個(gè)循環(huán)過(guò)程中，滾珠始終與絲杠各表面保持接觸的稱為內(nèi)循環(huán)。滾珠絲杠副特點(diǎn)傳動(dòng)效率高，摩擦損失小。傳動(dòng)平穩(wěn)不易產(chǎn)生爬行。定位精度高、傳動(dòng)剛度高。不能自鎖、有可逆性。絲杠在垂直狀態(tài)使用時(shí)，應(yīng)增加制動(dòng)裝置。制造成本高。靜壓絲杠螺母副靜壓絲杠螺母副是通過(guò)油壓在絲杠和螺母的接觸面之間，產(chǎn)生一層保持一定厚度，且具有一定剛度的壓力油膜，使絲杠和螺母之間由邊界摩擦變?yōu)橐后w摩擦。當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)油膜推動(dòng)螺母直線移動(dòng)，反之，螺母轉(zhuǎn)動(dòng)也可使絲杠直線移動(dòng)。1-螺母2、3、5、11－油孔4－螺母座6－活塞7－節(jié)流器8－絲杠9、12－油槽10－油腔靜壓絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)齒輪傳動(dòng)副的間隙消除偏心套調(diào)整法墊片調(diào)整斜齒輪墊片調(diào)隙法周向彈簧調(diào)整法軸向壓簧調(diào)整法齒輪傳動(dòng)副的間隙消除錐齒輪周向彈簧調(diào)整法錐齒輪軸向壓簧調(diào)隙高速機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)直線電動(dòng)機(jī)優(yōu)點(diǎn)采用直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，不需要絲杠、齒輪齒條等轉(zhuǎn)換裝置即能直接實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)，因此，它大大簡(jiǎn)化了進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了傳動(dòng)效率。采用直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以達(dá)到大于100m/min的進(jìn)給速度和大于10m/s2的加速度。旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)必須通過(guò)絲杠、齒條等轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)環(huán)節(jié)對(duì)精度、剛度、快速性、穩(wěn)定性的影響無(wú)法避免。直線電動(dòng)機(jī)從根本上消除了傳動(dòng)環(huán)節(jié)，故進(jìn)給系統(tǒng)的精度高、剛度大、快速性、穩(wěn)定性好，噪聲很小或無(wú)噪聲。直線電動(dòng)機(jī)及安裝1、9、10－位置檢測(cè)器2、6－轉(zhuǎn)子3、13－定子4－床身5、8－輔助導(dǎo)軌

7、14－冷卻板11－拖鏈12－導(dǎo)軌4.5數(shù)控機(jī)床的典型部件數(shù)控機(jī)床的典型部件數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌自動(dòng)換刀裝置回轉(zhuǎn)工作臺(tái)4.5.1導(dǎo)軌導(dǎo)軌是機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)要素之一，是機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。導(dǎo)軌的作用是對(duì)運(yùn)動(dòng)部件起導(dǎo)向和支承作用，因此機(jī)床的加工精度、承載能力、使用壽命很大程度上取決于機(jī)床導(dǎo)軌的精度和性能。運(yùn)動(dòng)部件：沿床身、立柱、橫梁等基礎(chǔ)件的導(dǎo)軌面運(yùn)動(dòng)的。數(shù)控機(jī)床對(duì)導(dǎo)軌的主要要求導(dǎo)向精度高：機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件沿導(dǎo)軌移動(dòng)時(shí)的直線性和相關(guān)基準(zhǔn)面之間相互位置的準(zhǔn)確性。精度保持性好：導(dǎo)軌在長(zhǎng)期使用中保持導(dǎo)向精度的能力。

足夠的剛度良好的摩擦特性：良好的耐磨性。此外，導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)工藝性要好，便于制造和裝配，便于檢驗(yàn)、調(diào)整和維修，而且有合理的導(dǎo)軌防護(hù)和潤(rùn)滑措施等。導(dǎo)軌的種類按運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)軌跡，導(dǎo)軌可分為直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和圓周運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌。按導(dǎo)軌接合面的摩擦特性，導(dǎo)軌可分為滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌?；瑒?dòng)導(dǎo)軌普通滑動(dòng)導(dǎo)軌：是金屬與金屬相摩擦，摩擦系數(shù)大，而且動(dòng)、靜摩擦系數(shù)差大，一般在普通機(jī)床上使用。塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌：簡(jiǎn)稱塑料導(dǎo)軌，是塑料與金屬相摩擦，導(dǎo)軌的滑動(dòng)性好，在數(shù)控機(jī)床上廣泛采用。

滑動(dòng)導(dǎo)軌滑動(dòng)導(dǎo)軌具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、剛度好、抗振性高等優(yōu)點(diǎn)，是機(jī)床上使用最廣泛的導(dǎo)軌形式。但普通的鑄鐵—鑄鐵、鑄鐵—淬火鋼導(dǎo)軌，存在的缺點(diǎn)是靜摩擦系數(shù)大，而且動(dòng)摩擦系數(shù)隨速度變化而變化，摩擦損失大，低速（1～60mm/min）時(shí)易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象等，降低了運(yùn)動(dòng)部件的定位精度。滑動(dòng)導(dǎo)軌的常見(jiàn)截面形狀滑動(dòng)導(dǎo)軌的常見(jiàn)截面形狀有：矩形、三角形、燕尾槽形和圓柱形。常見(jiàn)截面形狀特點(diǎn)a）是矩形導(dǎo)軌，具有剛度高，承載能力大，制造、檢驗(yàn)和維修方便。但是導(dǎo)軌不可避免地存在側(cè)面間隙，導(dǎo)向精度較差。由于側(cè)面間隙不能自動(dòng)補(bǔ)償，因此必須設(shè)置間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)。b）是三角形導(dǎo)軌，有兩個(gè)導(dǎo)向面，同時(shí)控制垂直方向和水平方向的導(dǎo)向精度，導(dǎo)向性能與頂角a有關(guān)，a越小導(dǎo)向性越好，但a減小時(shí)導(dǎo)軌面當(dāng)量摩擦系數(shù)加大；a角加大承載能力增加。當(dāng)其水平布置時(shí)，導(dǎo)軌磨損后可自動(dòng)補(bǔ)償。常見(jiàn)截面形狀特點(diǎn)c）是燕尾形導(dǎo)軌，是三角形導(dǎo)軌的變形。其高度較小，可承受顛覆力矩；但剛度差，摩擦阻力也大、制造、檢驗(yàn)和維修都不方便。β角通常取為55°，用一根鑲條可同時(shí)調(diào)整M、J兩個(gè)方向間隙。d）是圓柱形導(dǎo)軌，易制造，不易積存較大切屑和潤(rùn)滑油，磨損后難以調(diào)整和補(bǔ)償間隙。主要用于受軸向載荷的場(chǎng)合。滾動(dòng)導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌是在導(dǎo)軌面之間放置滾珠、滾柱、滾針等滾動(dòng)體，使導(dǎo)軌面之間的滑動(dòng)摩擦變成為滾動(dòng)摩擦滾動(dòng)導(dǎo)軌與滑動(dòng)導(dǎo)軌相比的優(yōu)點(diǎn)是：①靈敏度高，且其動(dòng)摩擦與靜摩擦系數(shù)相差甚微，因而運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，低速移動(dòng)時(shí)不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象；②定位精度高，重復(fù)定位精度可達(dá)0.2μm；③摩擦阻力小，移動(dòng)輕便，磨損小，精度保持性好，壽命長(zhǎng)。但滾動(dòng)導(dǎo)軌的抗振性較差，對(duì)防護(hù)要求較高。滾動(dòng)導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌特別適用于機(jī)床的工作部件要求移動(dòng)均勻、運(yùn)動(dòng)靈敏及定位精度高的場(chǎng)合。根據(jù)滾動(dòng)體的類型，滾動(dòng)導(dǎo)軌有下列3種結(jié)構(gòu)形式滾珠導(dǎo)軌滾柱導(dǎo)軌滾針導(dǎo)軌靜壓導(dǎo)軌靜壓導(dǎo)軌的滑動(dòng)面之間開(kāi)有油腔，將有一定壓力的油通過(guò)節(jié)流輸入油腔，形成壓力油膜，浮起運(yùn)動(dòng)部件，使導(dǎo)軌工作表面處于純液體摩擦，不產(chǎn)生磨損，精度保持性好；同時(shí)摩擦系數(shù)也極低（0.0005），使驅(qū)動(dòng)功率大大降低；低速無(wú)爬行，承載能力大，剛度好。此外，油液有吸振作用，抗振性好。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要有供油系統(tǒng)，油的清潔度要求高。靜壓導(dǎo)軌橫截面的幾何形狀一般有V形和矩形兩種。采用V形便于導(dǎo)向和回油，采用矩形便于做成閉式靜壓導(dǎo)軌。另外，油腔的結(jié)構(gòu)對(duì)靜壓導(dǎo)軌性能影響很大。靜壓導(dǎo)軌較多地應(yīng)用在大型、重型數(shù)控機(jī)床上。塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌傳統(tǒng)的鑄鐵—鑄鐵滑動(dòng)導(dǎo)軌，除經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床外，在其他數(shù)控機(jī)床上已不采用。取而代之的是用鑄鐵—塑料或鑲鋼—塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌。塑料導(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)軌是鑄鐵或鋼質(zhì)導(dǎo)軌兩種。鑄鐵牌號(hào)為HT300，表面淬火硬度至45～50HRC，表面粗糙度磨削至Ra0.20～0.10；鑲鋼導(dǎo)軌常用55鋼或其他合金鋼，淬硬至58～62HRC。導(dǎo)軌塑料常用聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶和環(huán)氧樹(shù)脂導(dǎo)軌兩類。聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶這種導(dǎo)軌軟帶材料是以聚四氟乙烯為基體，加入青銅粉、二硫化鉬和石墨等填充劑混合燒結(jié)，并做成厚度0.1～2.5mm塑料軟帶，粘結(jié)在導(dǎo)軌界面上圖中：1－床身2－滑板3－鑲條4－塑料軟帶5－壓板環(huán)氧樹(shù)脂導(dǎo)軌該導(dǎo)軌是以環(huán)氧樹(shù)脂為基體，加入二硫化鉬等制成的抗磨涂層材料。這種涂料附著力強(qiáng)，可用涂敷工藝或壓注成形工藝涂到預(yù)先加工成鋸齒形狀的導(dǎo)軌上，涂層厚度為1.5～2.5mm。全國(guó)已生產(chǎn)的有環(huán)氧樹(shù)脂耐磨涂料，在它與鑄鐵組成的導(dǎo)軌副中，摩擦系數(shù)為0.1～0.12，在無(wú)潤(rùn)滑油情況下仍有較好的潤(rùn)滑和防爬行的效果。塑料涂層導(dǎo)軌主要使用在大型和重型機(jī)床上。滾動(dòng)導(dǎo)軌特點(diǎn)（1）滾珠導(dǎo)軌這種導(dǎo)軌以滾珠作為滾動(dòng)體，運(yùn)動(dòng)靈敏度好，定位精度高；但其承載能力和剛度較小，一般都需要通過(guò)預(yù)緊提高承載能力和剛度。為了避免在導(dǎo)軌面上壓出凹坑而喪失精度，一般采用淬火鋼制造導(dǎo)軌面。滾珠導(dǎo)軌適用于運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量不大，切削力較小的數(shù)控機(jī)床。（2）滾柱導(dǎo)軌這種導(dǎo)軌的承載能力及剛度都比滾珠導(dǎo)軌大，但對(duì)于安裝的要求也高。安裝不良，會(huì)引起偏移和側(cè)向滑動(dòng)，使導(dǎo)軌磨損加快、降低精度。目前數(shù)控機(jī)床、特別是載荷較大的機(jī)床，通常都采用滾柱導(dǎo)軌。（3）滾針導(dǎo)軌滾針導(dǎo)軌的滾針比同直徑的滾柱長(zhǎng)度更長(zhǎng)。滾針導(dǎo)軌的特點(diǎn)是尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊。為了提高工作臺(tái)的移動(dòng)精度，滾針的尺寸應(yīng)按直徑分組。滾針導(dǎo)軌適用于導(dǎo)軌尺寸受限制的機(jī)床上。滾動(dòng)導(dǎo)軌塊的結(jié)構(gòu)1－防護(hù)板2－端蓋3－滾柱4－導(dǎo)向片5－保持器6－本體滾柱導(dǎo)軌直線滾動(dòng)導(dǎo)軌直線滾動(dòng)導(dǎo)軌是將支承導(dǎo)軌和運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌組合在一起，作為獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌副單元，又稱單元式直線滾動(dòng)導(dǎo)軌。使用時(shí)用戶只要把導(dǎo)軌單元的軌道和導(dǎo)軌塊分別固定在機(jī)床的固定導(dǎo)軌和運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌上即可，因此用戶在設(shè)計(jì)和裝配調(diào)試上都十分簡(jiǎn)單方便。直線滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)直線滾動(dòng)導(dǎo)軌由導(dǎo)軌體、滑塊、滾珠、保持器、端蓋等組成。當(dāng)滑塊沿軌道移動(dòng)時(shí)，滾珠在軌道和滑塊之間的圓弧直槽內(nèi)滾動(dòng)，并通過(guò)端蓋內(nèi)的滾道，從負(fù)荷區(qū)移到非負(fù)荷區(qū)，然后繼續(xù)滾動(dòng)回到負(fù)荷區(qū)，不斷地循環(huán)，從而把軌道和滑塊之間的移動(dòng)變成了滾珠的滾動(dòng)。直線滾動(dòng)導(dǎo)軌外形結(jié)構(gòu)滾動(dòng)導(dǎo)軌的安裝總的原則都是將基準(zhǔn)導(dǎo)軌的定位面（圖中均為右側(cè)）緊靠在安裝基準(zhǔn)面上；然后用螺栓、斜楔塊、壓板或定位銷固定?；瑝K的定位方式與導(dǎo)軌相同。4.5.2自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)在零件的加工制造過(guò)程中，大量的時(shí)間用于更換刀具、裝卸、測(cè)量和搬運(yùn)零件等非切削時(shí)間上，切削加工時(shí)間占整個(gè)工時(shí)中較小的比例。為完成對(duì)工件的多工序加工而設(shè)置的存儲(chǔ)及更換刀具的裝置稱為自動(dòng)換刀裝置（Automatictoolchanger，ATC），它是加工中心上必不可少的部分。自動(dòng)換刀裝置根據(jù)其組成結(jié)構(gòu)可分為：回轉(zhuǎn)刀架式、轉(zhuǎn)塔式和帶刀庫(kù)式三種形式。自動(dòng)換刀裝置類型數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架工作循環(huán)是刀架接收數(shù)控裝置的指令→松開(kāi)→轉(zhuǎn)到指令要求的位置→夾緊→發(fā)出轉(zhuǎn)位結(jié)束的信號(hào)。轉(zhuǎn)塔式自動(dòng)換刀裝置在帶有旋轉(zhuǎn)刀具的數(shù)控鉆鏜銑床上，通過(guò)多主軸轉(zhuǎn)塔頭來(lái)?yè)Q刀是一種比較簡(jiǎn)單的換刀方式。這種機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)塔頭就是一個(gè)轉(zhuǎn)塔刀庫(kù)，轉(zhuǎn)塔頭有臥式和立式兩種。車削中心動(dòng)力刀架a）所示為全功能數(shù)控車及車削中心上使用的動(dòng)力轉(zhuǎn)塔刀架。b）所示為該轉(zhuǎn)塔刀架的傳動(dòng)示意圖。帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀系統(tǒng)機(jī)械手是當(dāng)主軸上的刀具完成一個(gè)工步后，把這一工步的刀具送回刀庫(kù)，并把下一工步所需要的刀具從刀庫(kù)中取出來(lái)裝入主軸繼續(xù)進(jìn)行加工的功能部件。換刀刀庫(kù)的類型與容量刀庫(kù)的作用是用來(lái)存放刀具，它是自動(dòng)換刀裝置中最主要的部件之一。刀庫(kù)的容量、布局以及具體結(jié)構(gòu)隨機(jī)床結(jié)構(gòu)的不同而差別很大，種類繁多，不勝枚舉。加工中心上目前最常見(jiàn)的刀庫(kù)型式主要有盤(pán)式刀庫(kù)、鏈?zhǔn)降稁?kù)等幾種，并根據(jù)不同的機(jī)床可以采用多種布局型式盤(pán)式刀庫(kù)鏈?zhǔn)降稁?kù)鏈?zhǔn)降稁?kù)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、布局靈活、刀庫(kù)容量大，可以實(shí)現(xiàn)刀具的“預(yù)選”，換刀時(shí)間短。但刀庫(kù)一般都需要獨(dú)立安裝于機(jī)床側(cè)面或頂部，占地面積通常較大。另外，由于通常情況下，刀具軸線和主軸軸線垂直，因此，換刀必須通過(guò)機(jī)械手進(jìn)行，機(jī)械結(jié)構(gòu)比盤(pán)式刀庫(kù)復(fù)雜。刀庫(kù)容量刀庫(kù)中的刀具并不是越多越好，太大的容量會(huì)增加刀庫(kù)的尺寸和占地面積，使選刀過(guò)程時(shí)間增長(zhǎng)。刀庫(kù)的容量首先要考慮加工工藝的需要。從使用角度出發(fā)，刀庫(kù)的容量一般取為10～40，盲目地加大刀庫(kù)容量，將會(huì)使刀庫(kù)的利用率降低，結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，造成很大的浪費(fèi)。4.5.3回轉(zhuǎn)工作臺(tái)為了擴(kuò)大數(shù)控機(jī)床加工范圍，提高生產(chǎn)效率，數(shù)控機(jī)床除了沿坐標(biāo)軸X、Y、Z三個(gè)方向的直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之外，常常還需要有繞X、Y、Z三個(gè)基本坐標(biāo)軸回轉(zhuǎn)的圓周運(yùn)動(dòng)，通常為A、B、C軸。數(shù)控機(jī)床靠回轉(zhuǎn)工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)。常用的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)有分度工作臺(tái)和數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。分度工作臺(tái)只是將工件分度轉(zhuǎn)位，實(shí)現(xiàn)分別加工工件的各個(gè)表面的目的，給零件的加工尤其是箱體類零件的加工帶來(lái)了很大的方便，分度屬于輔助運(yùn)動(dòng)?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)除了分度和轉(zhuǎn)位的功能之外，還能實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。對(duì)于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)應(yīng)該滿足分辨率小，定位精度高，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，動(dòng)作迅速，轉(zhuǎn)臺(tái)剛性好的基本要求。分度工作臺(tái)分度工作臺(tái)的功能是完成回轉(zhuǎn)分度運(yùn)動(dòng)，即在需要分度時(shí)，將工作臺(tái)及其工件回轉(zhuǎn)一定角度。其作用是在加工中自動(dòng)完成工件的轉(zhuǎn)位換面，實(shí)現(xiàn)工件一次安裝完成幾個(gè)面的加工。由于結(jié)構(gòu)上的原因，通常分度工作臺(tái)的分度運(yùn)動(dòng)只限于某些規(guī)定的角度，不能實(shí)現(xiàn)0～360°范圍內(nèi)任意角度的分度。鼠牙盤(pán)式分度工作臺(tái)定位銷式分度工作臺(tái)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)數(shù)控機(jī)床的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)不但能完成分度運(yùn)動(dòng)，而且還能進(jìn)行連續(xù)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)可以按照數(shù)控系統(tǒng)的指令，進(jìn)行連續(xù)回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)速度是無(wú)級(jí)、連續(xù)可調(diào)的。同時(shí)，它也能實(shí)現(xiàn)任意角度的分度定位。因此，它和直線運(yùn)動(dòng)軸在控制上是相同的，也必須采用伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)從安裝型式上可以分為立式和臥式兩種。立式數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)立式數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)主要用于臥式機(jī)床，以實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)，它一般由傳動(dòng)系統(tǒng)、消除間隙機(jī)構(gòu)