第4章機(jī)械結(jié)構(gòu)

1、第4章 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu) 4.1 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及要求,4.1.1提高機(jī)床的靜、動(dòng)剛度  1.合理選擇支承件的結(jié)構(gòu)形式,,2.合理的結(jié)構(gòu)布局 在床身、立柱的較重移動(dòng)部件應(yīng)盡可能置于構(gòu)件的中間,3.采用補(bǔ)償變形的措施,4.合理選用結(jié)構(gòu)件的材料,床身、立柱等支承件，若采用鋼板或型鋼焊接而成。,4.1.2 減少機(jī)床的熱變形,1）減少機(jī)床內(nèi)部發(fā)熱 主軸電動(dòng)機(jī)采用直流或交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)，減少傳動(dòng)軸

2、和傳動(dòng)齒輪；采用低摩擦系數(shù)的導(dǎo)軌和軸承，在液壓系統(tǒng)中采用變量泵。,2）改善散熱和隔熱條件 3）合理設(shè)計(jì)機(jī)床的結(jié)構(gòu)與布局 4）進(jìn)行熱變形補(bǔ)償,4.2 數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng),4.2.1數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn) 1）轉(zhuǎn)速高、功率大 2）變速范圍寬 3）主軸變速迅速可靠 4）主軸組件的耐磨性能好,4.2.2主傳動(dòng)的變速方式 1.無(wú)極變速 2.分段無(wú)極變速,4.2.3 數(shù)控機(jī)床的主軸部件,1.主

3、軸軸承常用配置形式,2.卡盤3.刀具自動(dòng)裝卸及切屑清除裝置4.主軸準(zhǔn)停裝置5.高速精密主軸,,4.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng),4.3.1數(shù)控機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),1.摩擦阻力小2.傳動(dòng)精度和剛度高3.運(yùn)動(dòng)部件慣量小,4.3.2滾珠絲杠螺母副,1.工作原理及特點(diǎn),2.結(jié)構(gòu),（1）螺紋滾道法向截面有單圓弧和雙圓弧兩種不同形狀,（2）循環(huán)方式：外循環(huán)和內(nèi)循環(huán),3.間隙的調(diào)整：雙螺母結(jié)構(gòu),1.墊片調(diào)隙式,2.螺紋調(diào)隙式,3）齒差調(diào)隙式,

4、4.滾珠絲杠的安裝支承方式,5.潤(rùn)滑與防護(hù) 1）密封圈 2)防護(hù)罩,6.精度等級(jí)代號(hào)和標(biāo)注,4.5自動(dòng)換刀裝置,4.5.1自動(dòng)換刀裝置的類型,1.轉(zhuǎn)塔刀架,1）回轉(zhuǎn)刀架 順序換刀 ，換刀時(shí)間短，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，但容納刀的數(shù)量較少，適用于數(shù)控車床，車削中心機(jī)床。,2）轉(zhuǎn)塔頭,2.刀庫(kù)式結(jié)構(gòu),順序換刀 ，換刀時(shí)間短，刀具主軸集中在轉(zhuǎn)塔頭上、緊湊，刀具主軸受限制，適用于 數(shù)

5、控鉆床、鏜床、銑床。,1）刀庫(kù)與主軸之間直接換刀（刀庫(kù)換刀）,特點(diǎn)：換刀運(yùn)動(dòng)集中，運(yùn)動(dòng)部件少。但刀庫(kù)運(yùn)動(dòng)多，布局不靈活，適應(yīng)性差。,2）用機(jī)械手配合刀庫(kù)進(jìn)行換刀,刀庫(kù)只有選刀運(yùn)動(dòng)，機(jī)械手進(jìn)行換刀運(yùn)動(dòng)，速度快。,3）用機(jī)械手、運(yùn)輸裝置配合刀庫(kù)換刀,換刀運(yùn)動(dòng)分散，由多個(gè)部件實(shí)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)部件多。但布局靈活，適應(yīng)性好。,3.有刀庫(kù)的轉(zhuǎn)塔頭換刀裝置,4.5.2數(shù)控車床的換刀方式,1.數(shù)控車床方刀架,1）刀架抬起 2）刀架轉(zhuǎn)位 3）刀架定位

6、4）夾緊刀架,2.盤形自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架,4.5.3加工中心自動(dòng)換刀系統(tǒng),1.刀庫(kù)的形式,1）鼓盤式刀庫(kù),特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，在鉆削中心上應(yīng)用較多，一般存放刀具不超過(guò)32把。,2）鏈?zhǔn)降稁?kù),3）格子盒式刀庫(kù),2.刀具的選擇,1）順序選刀,將刀具按加工工序的順序，依次放入刀庫(kù)的每一個(gè)刀座內(nèi)。,2）任意選刀,預(yù)先把刀庫(kù)中每把刀（或刀座）都編上代碼，按照編碼選刀。,（1）刀具編碼方式,2）刀座編碼方式,注意：必須將用過(guò)的刀具放回到原來(lái)的刀座內(nèi)，否

7、則會(huì)造成事故。優(yōu)點(diǎn)：加工過(guò)程中可重復(fù)多次使用。,3）計(jì)算機(jī)記憶方式,特點(diǎn)：刀具號(hào)和存刀位置或刀座號(hào)對(duì)應(yīng)的記憶在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器內(nèi)。,3.刀具（刀座）識(shí)別裝置,1）接觸式刀具識(shí)別裝置,2）非接觸式刀具識(shí)別裝置,4.刀具交換裝置,實(shí)現(xiàn)刀庫(kù)與機(jī)床主軸之間傳遞和裝卸刀具的裝置稱為刀具交換裝置，通常分為無(wú)機(jī)械手換刀和有機(jī)械手換刀兩類,1）無(wú)機(jī)械手換刀,利用刀庫(kù)與主軸之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)刀具轉(zhuǎn)換,2）機(jī)械手換刀,5.機(jī)械手,1）兩手呈180的回轉(zhuǎn)式