裝配鉗工模塊四項目二典型數(shù)控機床機械部件的裝配

模塊四典型機床裝配項目二

典型數(shù)控機床機械部件的裝配任務1典型數(shù)控機床的特點、組成及分類任務2典型數(shù)控機床主要部件的結(jié)構(gòu)及特點任務3典型數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)裝置的裝配與調(diào)整任務4典型數(shù)控機床進給系統(tǒng)裝置的裝配與調(diào)整任務5典型數(shù)控機床自動換刀裝置的裝配與調(diào)整任務6典型數(shù)控機床的精度檢測與驗收任務1典型數(shù)控機床的特點、組成及分類一、基礎(chǔ)知識1.典型數(shù)控機床特點

典型數(shù)控機床可加工復雜零件、精度高、加工穩(wěn)定可靠、高柔性、高生產(chǎn)率、勞動條件好、有利于管理現(xiàn)代化，但投資大，使用費用高、生產(chǎn)準備工作復雜、維修困難。2.數(shù)控機床的適用范圍

數(shù)控機床的適用加工批量小而又多次重復生產(chǎn)的零件、幾何形狀復雜的零件、貴重零件、需要全部檢驗的零件，以及試制件等。3.數(shù)控機床對結(jié)構(gòu)的要求

對結(jié)構(gòu)的要求主要有更高的靜動剛度、更小的熱變形、運動件間更小的摩擦，以及需要有更好的操作性。4.數(shù)控機床的組成

數(shù)控機床一般由計算機數(shù)控系統(tǒng)和機床本體兩部分組成，如圖4-34所示。（1）數(shù)控系統(tǒng)由輸入/輸出設(shè)備、操作裝置、計算機數(shù)控裝置（CNC裝置）、可編程控制器（PLC）、主軸驅(qū)動系統(tǒng)、進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)、測量裝置等組成。（2）機床本體由主運動部件、進給運動部件（工作臺、拖板以及相應的傳動機構(gòu)）、支承件（立柱、床身等）、特殊裝置（刀具自動交換系統(tǒng)、工件自動交換系統(tǒng)）、輔助裝置（如冷、潤滑、排屑、轉(zhuǎn)位、夾緊裝置等）組成。任務1典型數(shù)控機床的熱點、組成及分類5.數(shù)控機床的分類

數(shù)控機床可按工藝用途、伺服控制方式、機床運動控制軌跡等來分類。（1）按工藝用途

可分為普通型數(shù)控機床、加工中心、金屬成形類、特種加工類。1）普通型數(shù)控機床

2）加工中心3）金屬成形類數(shù)控機床4）特種加工類數(shù)控機床任務1典型數(shù)控機床的熱點、組成及分類（2）按伺服控制方式分

可分為開環(huán)控制數(shù)控機床、半閉環(huán)控制數(shù)控機床、閉環(huán)控制數(shù)控機床。（2）按機床運動控制軌跡分

可分為點位控制數(shù)控機床、直線控制數(shù)控機床、輪廓控制數(shù)控機床。任務1典型數(shù)控機床的熱點、組成及分類

三、小結(jié)通過本任務的學習，同學們要了解典型數(shù)控機床的自身特點及對結(jié)構(gòu)的要求，掌握典型數(shù)控機床的組成，了解數(shù)控機床的分類，能熟練識別數(shù)控機床主要機械結(jié)構(gòu)。任務2典型數(shù)控機床主要部件的結(jié)構(gòu)

及特點

一、基礎(chǔ)知識1.數(shù)控機床主要部件結(jié)構(gòu)

主要有主傳動系統(tǒng)、進給傳動系統(tǒng)、基礎(chǔ)支承件、自動換刀裝置、液壓與氣動裝置、輔助裝置等部分。（1）主傳動系統(tǒng)

其作用是將驅(qū)動裝置的運動及動力傳給執(zhí)行件，實現(xiàn)主切削運動，包括動力源、傳動件及主運動執(zhí)行件（主軸）等。（2）進給傳動系統(tǒng)

其作用是將伺服驅(qū)動裝置的運動和動力傳給執(zhí)行件，實現(xiàn)進給運動，包括動力源、傳動件（絲杠、聯(lián)軸器）及進給運動執(zhí)行件（工作臺）、刀架等。3）基礎(chǔ)支承件

其作用是支承機床的各主要部件，并使它們在靜止或運動中保持相對正確的位置，包括床身、立柱、導軌等。（4）自動換刀裝置

包括刀架、刀庫、機械手等。（5）液壓與氣動裝置

包括液壓泵、氣泵、管路等。（6）輔助裝置

包括回轉(zhuǎn)工作臺、分度頭與萬能銑頭、卡盤、尾座、潤滑與冷卻裝置、排屑及收集裝置等。任務2典型數(shù)控機床主要部件的結(jié)構(gòu)

及特點2.數(shù)控機床主要部件的特點

數(shù)控機床應具備高的運動精度、定位精度、自動化性能好，所以主要部件特點如下：（1）高剛度

（2）高精度、高靈敏度（3）高抗震性（4）熱變形小

任務2典型數(shù)控機床主要部件的結(jié)構(gòu)

及特點三、小結(jié)

通過本任務的學習，同學們應該了解典型數(shù)控機床主要部件的結(jié)構(gòu)，掌握典型數(shù)控機床主要部件的特點，能識別數(shù)控車床的機械結(jié)構(gòu)組成。任務2典型數(shù)控機床主要部件的結(jié)構(gòu)

及特點思考題：典型數(shù)控機床主要部件結(jié)構(gòu)有哪些？典型數(shù)控機床主要部件應具備哪些特點？主傳動系統(tǒng)的作用是什么？進給傳動系統(tǒng)的作用是什么？如何識別典型數(shù)控機床主要部件結(jié)構(gòu)？任務2典型數(shù)控機床主要部件的結(jié)構(gòu)

及特點一、基礎(chǔ)知識1.數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)

由主軸電動機經(jīng)一系列傳動元件和主軸構(gòu)成的具有運動、傳動聯(lián)系的系統(tǒng)稱為主傳動系統(tǒng)。數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)包括主軸電動機、傳動裝置、主軸、主軸軸承、主軸定向裝置等。任務3典型數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)裝置的裝配與調(diào)整2.對主傳動系統(tǒng)的基本要求

（1）主軸轉(zhuǎn)速高，變速范圍寬，并可實現(xiàn)無級變速。（2）主軸傳動平穩(wěn)，噪聲低，精度高。（3）具有良好的抗振性和熱穩(wěn)定性。（4）能實現(xiàn)刀具的快速和自動裝卸。任務3典型數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)裝置的裝配與調(diào)整3.主傳動的變速方式

數(shù)控機床主傳動方式主要有無級變速、分段無級變速兩種。（1）無級變速

（2）分段無級變速

數(shù)控機床在直流或交流伺服電動機無級變速的基礎(chǔ)上配以其他機構(gòu)，使之成為分段無級變速。主要有以下四種方式：1）帶有變速齒輪的主傳動2）通過帶傳動的主傳動3）用兩個電動機分別驅(qū)動主軸傳動4）內(nèi)裝電動機主軸傳動任務3典型數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)裝置的裝配與調(diào)整4.主軸部件結(jié)構(gòu)

主軸部件是數(shù)控機床的一個關(guān)鍵部件，包括主軸箱、主軸頭、主軸、軸承等等。主軸部件質(zhì)量的好壞直接影響機床加工精度和加工質(zhì)量。6.數(shù)控機床主軸軸承的預緊

預緊是使軸承滾道預先承受一定的載荷，消除軸承內(nèi)間隙且使?jié)L動體與滾道之間發(fā)生一定的變形，從而使接觸面積增大，軸承受力變形減小，抵抗變形的能力增加。任務3典型數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)裝置的裝配與調(diào)整（7）主軸部件的潤滑與密封

潤滑與密封是機床使用和維護過程中值得重視的兩個問題，良好的潤滑可以降低軸承的工作溫度、延長壽命，密封不僅要防止灰塵、切屑和切削液進入，還要防止?jié)櫥托孤?）數(shù)控機床上，主軸軸承潤滑方式有油脂潤滑、油液循環(huán)潤滑、油霧潤滑、油氣潤滑等。油脂潤滑是在數(shù)控機床的主軸軸承上最常用方式。2）數(shù)控機床上，軸承的密封分為接觸式密封和非接觸式密封。非接觸式密封是利用軸承蓋與軸的間隙密封，避免軸承和軸的直接接觸，但是密封效果不佳。接觸式密封是在軸承蓋內(nèi)裝入油氈圈和耐油橡膠密封圈，起密封作用。任務3典型數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)裝置的裝配與調(diào)整三、小結(jié)

通過本任務的學習，同學們一定要了解數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)概念、對主傳動系統(tǒng)的要求和變速方式，掌握數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)的主軸部件結(jié)構(gòu)、主軸支承方式，能熟練裝配與調(diào)整數(shù)控車床的主軸部件。任務3典型數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)裝置的裝配與調(diào)整思考題：什么是主傳動系統(tǒng)？主要有哪些裝置？對主傳動系統(tǒng)有哪些基本要求？數(shù)控機床主傳動方式變速方式有哪些？什么是無級變速？什么是分段無級變速？數(shù)控機床主軸部件包含哪些零件？主軸部件應滿足哪幾個方面的要求？數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)中最主要的零件是哪個？認識其端部的結(jié)構(gòu)形式。任務3典型數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)裝置的裝配與調(diào)整思考題：數(shù)控機床常用上主軸軸承有哪些？常見配置形式有哪三種？各適用于什么場合？數(shù)控機床上常見主軸軸承的預緊方式有哪些？數(shù)控機床主軸軸承的潤滑方式有哪些？密封方式有哪些？如何裝配CK7815數(shù)控車床主軸部件？任務3典型數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)裝置的裝配與調(diào)整一、基礎(chǔ)知識

數(shù)控機床的進給系統(tǒng)一般由驅(qū)動控制單元、驅(qū)動元件、機械傳動部件、執(zhí)行元件和檢測反饋環(huán)節(jié)等組成。1.數(shù)控機床進給傳動系統(tǒng)作用

根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)傳來的指令信息，進行放大，來控制執(zhí)行部件的運動。它不僅控制進給運動的速度，同時精確控制刀具相對于工件的移動位置和軌跡。任務4典型數(shù)控機床進給系統(tǒng)裝置的裝配與調(diào)整2.數(shù)控機床進給系統(tǒng)機械傳動裝置要求

為確保數(shù)控機床進給系統(tǒng)的傳動精度和工作平穩(wěn)性等，因此要求進給系統(tǒng)的機械傳動裝置必須有高的傳動精度與定位精度、寬的進給調(diào)速范圍、響應速度要快、減少摩擦阻力和運動慣量、無間隙傳動、穩(wěn)定性好、壽命長，以及使用維護方便。任務4典型數(shù)控機床進給系統(tǒng)裝置的裝配與調(diào)整3.數(shù)控機床進給傳動系統(tǒng)分類

按驅(qū)動方式分為步進驅(qū)動系統(tǒng)、直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)、交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)三類；按控制方式分為閉環(huán)控制、半閉環(huán)控制、開環(huán)控制進給系統(tǒng)三種。任務4典型數(shù)控機床進給系統(tǒng)裝置的裝配與調(diào)整4.數(shù)控機床進給運動傳動部件

主要有滾珠絲杠螺母副、軸承、滑塊聯(lián)軸器、消除間隙的齒輪傳動結(jié)構(gòu)、導軌滑塊副、伺服電動機和潤滑系統(tǒng)。任務4典型數(shù)控機床進給系統(tǒng)裝置的裝配與調(diào)整四、小結(jié)

在本任務中，要理解數(shù)控機床進給系統(tǒng)作用、進給系統(tǒng)機械傳動裝置的要求，掌握數(shù)控機床進給傳動系統(tǒng)分類、進給運動傳動部件，熟練運用基本知識完成數(shù)控車床滾珠絲杠螺母機構(gòu)的裝配與調(diào)整。任務4典型數(shù)控機床進給系統(tǒng)裝置的裝配與調(diào)整思考題：1.數(shù)控機床進給傳動系統(tǒng)的作用是什么？一般有哪幾部分裝置組成？2.對數(shù)控機床進給系統(tǒng)機械傳動裝置要求有哪些？3.數(shù)控機床進給傳動系統(tǒng)如何分類？應用于哪些場合？4.數(shù)控機床進給運動傳動部件有哪些零部件組成？5.什么是滾珠絲杠螺母副？特點是什么？結(jié)構(gòu)有哪兩種？任務4典型數(shù)控機床進給系統(tǒng)裝置的裝配與調(diào)整6.滾珠絲杠的軸承支承有哪四種形式？各適用于哪些場合?7.消除間隙的齒輪傳動結(jié)構(gòu)有哪些？8.數(shù)控機床導軌滑塊副按接觸面的摩擦性質(zhì)可以分為哪三種？9.如何裝配滾珠絲杠副？任務4典型數(shù)控機床進給系統(tǒng)裝置的裝配與調(diào)整

一、基礎(chǔ)知識1.自動換刀裝置的形式

各類數(shù)控機床的自動換刀裝置的結(jié)構(gòu)取決于機床的形式、工藝范圍及其刀具的種類和數(shù)量，其基本形式有以下幾種。（1）回轉(zhuǎn)刀架換刀

回轉(zhuǎn)刀架的換刀動作包括刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位及刀架壓緊等。（2）更換主軸頭換刀（3）帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)任務5典型數(shù)控機床自動換刀裝置的裝配與調(diào)整2.刀庫

刀庫是自動換刀裝置中最主要的部件之一，是用來貯存加工刀具及輔助工具的地方。根據(jù)刀庫的容量和取刀的方式，典型數(shù)控機床有盤式刀庫、鏈式刀庫等多種形式。3.刀具的選擇方式

自動換刀裝置中常用的選刀方法有順序選刀和任意選刀兩種。編碼方式主要有刀具編碼方式、刀座編碼方式、編碼附件方式三種。任務5典型數(shù)控機床自動換刀裝置的裝配與調(diào)整四、小結(jié)

在本任務中，要認識數(shù)控機床自動換刀裝置形式、熟悉典型數(shù)控機床刀庫結(jié)構(gòu)、刀具選擇方法，掌握數(shù)控車床四方刀架結(jié)構(gòu)、動作原理，會分析常見故障及排除方法。任務5典型數(shù)控機床自動換刀裝置的裝配與調(diào)整

思考題：1.自動換刀裝置的基本形式有哪幾種？2.根據(jù)刀庫的容量和取刀的方式，典型數(shù)控機床刀庫有哪幾種形式？3.盤式刀庫工作原理是什么？特點如何？4.鏈式刀庫特點如何？5.自動換刀裝置中常用的選刀方法有哪兩種？任務5典型數(shù)控機床自動換刀裝置的裝配與調(diào)整6.什么是順序選刀法？特點是什么？適用于什么場合？7.什么是任意選刀法？任意選刀法對刀具進行編碼方式主要有哪三種？8.根據(jù)數(shù)控車床方刀架圖說明其具體結(jié)構(gòu)、拆裝過程及常見故障。

任務5典型數(shù)控機床自動換刀裝置的裝配與調(diào)整

一、基礎(chǔ)知識1.數(shù)控機床的安裝

數(shù)控機床的安裝經(jīng)過機床主體初就位和組裝、數(shù)控系統(tǒng)的連接和調(diào)試、通電試機三個環(huán)節(jié)。(1)機床主體初就位和組裝

在機床到達場地之前應按機床制造商提供的機床基礎(chǔ)圖做好機床基礎(chǔ)，在安裝地腳螺栓的部位做好預留孔。任務6典型數(shù)控機床的精度檢測與驗收（2）數(shù)控系統(tǒng)的連接和調(diào)試

數(shù)控系統(tǒng)連接按以下步驟進行：1）數(shù)控系統(tǒng)的開箱檢查2）外部電纜的連接3）數(shù)控系統(tǒng)電源線的連接4）設(shè)定的確認5）輸入電源電壓、頻率及相序的確認6）確認直流電源單元的電壓輸出端是否對地短路.7）接通數(shù)控柜電源，檢查各輸出電壓8）確認數(shù)控系統(tǒng)各中參數(shù)的設(shè)定。9）確認數(shù)控系統(tǒng)與機床側(cè)的接口。任務6典型數(shù)控機床的精度檢測與驗收（3）通電試機

通電前按機床說明書要求給機床潤滑、潤滑點灌注規(guī)定的油液和油脂，清洗液壓油箱及過濾器，灌入規(guī)定標號的液壓油。液壓油事先要經(jīng)過過濾。接通外界輸入的氣源。機床通電操作可以是一次各部分全面供電，或各部件分別供電，然后再作總供電試驗。分別供電比較安全，時間較長。任務6典型數(shù)控機床的精度檢測與驗收2.數(shù)控機床的精度檢測

（1）精度檢測用量具、工具

主要有鑄鐵方箱、直角尺、各種規(guī)格鍍鉻圓柱角尺、各種規(guī)格角度燕尾角尺、平直度檢測可調(diào)橋板、0～６＃各種規(guī)格錐柄檢驗棒、高低規(guī)、千斤頂、鏜銑床刀桿、百分表、測微儀等，任務6典型數(shù)控機床的精度檢測與驗收（2）精度檢測內(nèi)容

包括幾何精度、定位精度、切削精度三大類。3.數(shù)控機床的驗收數(shù)控機床的驗收大致分為兩大類，一類是對于新型數(shù)控機床樣機的驗收，由國家指定的機床檢測中