數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用項(xiàng)目2數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)

1、數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用工程數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用工程2 2數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)機(jī)械結(jié)構(gòu)目 錄1數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)知識(shí)2數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)3數(shù)控機(jī)床插補(bǔ)原理4計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)5數(shù)控機(jī)床加工工藝與編程6位置檢測(cè)技術(shù)7數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)1.滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)原理與工作特點(diǎn)3.滾珠絲杠螺母副間隙的調(diào)整方法及消隙原理2.滾珠絲杠的主要技術(shù)參數(shù)滾珠絲杠螺母副的外形如圖2.5。其結(jié)構(gòu)原理如圖2.6、圖2.7所示。在絲杠1和螺母2上都有半圓弧形的螺旋槽，當(dāng)它們套裝在一起時(shí)便形成了滾珠的螺母滾道。螺母上有滾珠回路管道4反向器，將幾圈螺母滾道的兩端連接起來，構(gòu)成封閉的循環(huán)滾道，并在滾道內(nèi)裝滿滾珠3。任務(wù)任務(wù)2.2 2.2 數(shù)控?cái)?shù)控機(jī)床

2、典型機(jī)械結(jié)構(gòu)剖析機(jī)床典型機(jī)械結(jié)構(gòu)剖析滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)滾珠循環(huán)方式可分為兩種:外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)。外循環(huán)：滾珠在循環(huán)過程結(jié)束后，通過螺母外外表上的螺旋槽或插管返回絲杠螺母間重新進(jìn)入循環(huán)。 內(nèi)循環(huán)：靠螺母上安裝的反向器接通相鄰滾道，使?jié)L珠成單圈循環(huán)。反向器的數(shù)目與滾珠圈數(shù)相等。當(dāng)絲杠旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠在滾道內(nèi)既自轉(zhuǎn)又沿滾道循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而迫使螺母軸向移動(dòng)根本上是滾動(dòng)摩擦，所以具有以下特點(diǎn)。傳動(dòng)效率高，磨損損失小。給予適當(dāng)預(yù)緊，可消除絲杠和螺母的螺紋間隙，反向時(shí)就可以消除空行程死區(qū)，定位精度高，剛度好。運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象，傳動(dòng)精度高。有可逆性，可以把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，也可以把直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)

3、運(yùn)動(dòng)，即絲杠和螺母都可以作為主動(dòng)件。磨損小，使用壽命長(zhǎng)。制造工藝復(fù)雜，本錢高。不能自鎖。名義直徑D0。滾珠絲杠的名義直徑D0是指滾珠中心圓的直徑。根本導(dǎo)程Ph。導(dǎo)程Ph應(yīng)根據(jù)機(jī)床的脈沖指令要求和負(fù)載情況來選擇。當(dāng)名義直徑D0確定后，Ph值大，可使螺紋的升角變大。滾珠直徑d0。一般取d0=0.6Ph。列數(shù)K。要求工作圈數(shù)較多的場(chǎng)合，可采用雙列或多列式螺母的結(jié)構(gòu)形式。1雙螺母墊片調(diào)隙通過改變兩螺母間的墊片厚度即可使螺母與絲杠的軸向間隙消除并產(chǎn)生預(yù)緊力。2雙螺母螺紋式預(yù)緊原理是利用一個(gè)螺母上的外螺紋，通過圓螺母調(diào)整兩個(gè)螺母的相對(duì)軸向位置實(shí)現(xiàn)預(yù)緊，調(diào)整好后用另一個(gè)圓螺母鎖緊。其中的一個(gè)螺母外伸局部有螺

4、紋。3雙螺母齒差調(diào)隙Z1、Z2相差一個(gè)齒，兩個(gè)工作螺母的凸緣上分別切出齒數(shù)為Z1、Z2齒輪，即：Z2-Z1=1。兩個(gè)齒輪分別與兩端相應(yīng)的內(nèi)齒圈相嚙合，內(nèi)齒圈緊固在螺母座上。滾珠絲桿螺母副的裝置螺母Z1轉(zhuǎn)過一個(gè)齒時(shí)，絲標(biāo)的軸向移動(dòng)量為S1,那么有：式中：T絲桿螺距。如果兩個(gè)齒輪同方向各轉(zhuǎn)過一個(gè)齒，那么絲桿的軸向位移為：2.柔性調(diào)整法1.剛性調(diào)整法任務(wù)任務(wù)2.2 2.2 數(shù)控?cái)?shù)控機(jī)床典型機(jī)械結(jié)構(gòu)剖析機(jī)床典型機(jī)械結(jié)構(gòu)剖析齒輪傳動(dòng)間隙消除的方法剛性調(diào)整法是指調(diào)整之后齒側(cè)間隙不能自動(dòng)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整方法。偏心軸套調(diào)整法。錐度齒輪調(diào)整法。軸向墊片調(diào)整法。墊片厚度的增減量t可以用以下公式計(jì)算：柔性調(diào)整法是指調(diào)整之

5、后齒側(cè)間隙可以自動(dòng)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整方法。1雙齒輪錯(cuò)齒式消隙結(jié)構(gòu)。2圓錐齒輪傳動(dòng)，也可以采用類似于圓柱齒輪消除間隙的方法。3用碟形彈簧消除斜齒輪齒側(cè)間隙的結(jié)構(gòu)。2.數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌應(yīng)滿足的根本要求1.概述任務(wù)任務(wù)2.3 2.3 機(jī)床機(jī)床導(dǎo)軌類型和應(yīng)用導(dǎo)軌類型和應(yīng)用導(dǎo)軌的截面形狀主要有三角形、矩形、燕尾形和圓形等。三角形導(dǎo)軌的導(dǎo)向性好，矩形導(dǎo)軌剛度高，燕尾形導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)緊湊，圓形導(dǎo)軌制造方便，但磨損后不易調(diào)整。導(dǎo)軌的作用是支承和導(dǎo)向，支承運(yùn)動(dòng)部件并保證運(yùn)動(dòng)部件在外力的作用下，能準(zhǔn)確地沿著一定的方向運(yùn)動(dòng)。在導(dǎo)軌副中，運(yùn)動(dòng)的一方稱為活動(dòng)導(dǎo)軌，不動(dòng)的一方稱為支承導(dǎo)軌。動(dòng)導(dǎo)軌對(duì)于支承導(dǎo)軌通常是只有一個(gè)自由度的直線運(yùn)動(dòng)或

6、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。3.導(dǎo)軌根本類型及特點(diǎn)4.數(shù)控機(jī)床常用的滑動(dòng)導(dǎo)軌5.滾動(dòng)導(dǎo)軌足夠的導(dǎo)向精度。導(dǎo)向精度是指機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件沿導(dǎo)軌移動(dòng)時(shí)的直線性和它與有關(guān)基面之間相互位置的準(zhǔn)確性。精度保持性好。精度保持性好是指導(dǎo)軌在長(zhǎng)期使用中保持一定導(dǎo)向精度的能力。足夠的剛度。導(dǎo)軌受力變形會(huì)影響部件之間的導(dǎo)向精度和相對(duì)位置，保證在載荷作用下不產(chǎn)生過大的變形，從而保證各部件間的相對(duì)位置和導(dǎo)向精度。低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，作為運(yùn)動(dòng)部件的鋼鋁拖鏈動(dòng)導(dǎo)軌易產(chǎn)生爬行，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的爬行，將使被加工的外表粗糙度值提高，因此要求導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好。要求導(dǎo)軌便于制造加工、裝配調(diào)整和維修，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性

7、好及經(jīng)濟(jì)性好。導(dǎo)軌按工作性質(zhì)可分為主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌。按運(yùn)動(dòng)軌跡可分為直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和圓周運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌。按受力情況可分為開式導(dǎo)軌和閉式導(dǎo)軌，如圖。按摩擦性質(zhì)可分為滑動(dòng)導(dǎo)軌和滾動(dòng)導(dǎo)軌?；瑒?dòng)導(dǎo)軌按其外表摩擦形式又可分為： 液體靜壓導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌面間有一層靜壓薄膜，其摩擦性質(zhì)屬于純液體摩擦，多用于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌。 液體動(dòng)壓導(dǎo)軌，當(dāng)導(dǎo)軌面之間相對(duì)滑動(dòng)速度到達(dá)一定值時(shí)，液體的動(dòng)壓效應(yīng)使導(dǎo)軌面間形成壓力薄膜，把導(dǎo)軌面隔開。 混合摩擦導(dǎo)軌，這種導(dǎo)軌在導(dǎo)向面間有一定的動(dòng)壓效應(yīng)，但相對(duì)滑動(dòng)速度還缺乏以形成完全的壓力油楔，導(dǎo)軌面大局部仍處于直接接觸,介于液體摩擦和干摩擦(邊界摩擦)之間的狀態(tài)。 滾動(dòng)導(dǎo)軌是兩導(dǎo)軌面之間

8、為滾動(dòng)摩擦，導(dǎo)軌間采用滾珠、滾柱或滾針等為滾動(dòng)體。 液體靜壓導(dǎo)軌，在兩導(dǎo)軌工作面間引入具有一定壓力的潤(rùn)滑油，形成靜壓油膜，使導(dǎo)軌工作面間處于純液態(tài)摩擦狀態(tài)，摩擦系數(shù)極低，多用于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌。氣體靜壓導(dǎo)軌，也叫氣墊導(dǎo)軌，在兩導(dǎo)軌工作面間通入具有恒定壓力的氣體，使兩導(dǎo)軌面形成均勻別離，以得到高精度的運(yùn)動(dòng)。這種導(dǎo)軌摩擦系數(shù)小，不易引起發(fā)熱變形，但會(huì)隨空氣壓力波動(dòng)而使空氣膜發(fā)生變化，且承載能力小，故常用于負(fù)荷不大的場(chǎng)合。貼塑導(dǎo)軌，在動(dòng)導(dǎo)軌的摩擦外表上貼上一層由塑料等其他化學(xué)材料組成的塑料薄膜軟帶，其優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)軌面的摩擦系數(shù)低，且動(dòng)靜摩擦系數(shù)接近，不易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象；塑料的阻尼性能好，具有吸收振動(dòng)能力，可減

9、小振動(dòng)和噪聲；耐磨性、化學(xué)穩(wěn)定性、可加工性能好；工藝簡(jiǎn)單、本錢低。數(shù)控機(jī)床常用直線運(yùn)動(dòng)滑動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀組合形式主要有：三角形矩形，矩形矩形。1滾動(dòng)導(dǎo)軌塊如圖2.23所示為一種標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌塊，在導(dǎo)軌塊內(nèi)有許多滾柱，作為滾動(dòng)部件安裝在移動(dòng)部件上，當(dāng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)軌塊小的滾柱在導(dǎo)軌內(nèi)部做循環(huán)運(yùn)動(dòng)。如圖2.24所示是標(biāo)準(zhǔn)滾動(dòng)導(dǎo)軌塊的結(jié)構(gòu)圖。2直線滾動(dòng)導(dǎo)軌抗振性也不如滑動(dòng)導(dǎo)軌，為提高抗振性，有時(shí)裝有抗振阻尼滑座圖2.27。塑料薄膜是以聚四氟乙烯為基體，并與青銅粉料、鉛粉料等添加料經(jīng)混合、模壓、燒結(jié)等工藝，最終形成根據(jù)實(shí)際需要尺寸的軟帶，如圖2.22所示。2.刀具的選擇1.自動(dòng)換刀裝置的主要類型、特點(diǎn)及適用范

10、圍表2.1任務(wù)任務(wù)2.4 2.4 刀刀庫與自動(dòng)換刀裝置庫與自動(dòng)換刀裝置概述 ATC刀具自動(dòng)交換 1刀具編碼方式這種方式是對(duì)每把刀具進(jìn)行編碼，由于每把刀具都有自己的代碼，因此，可以存放于刀庫的任一刀座中。2刀座編碼方式這種編碼方式對(duì)每個(gè)刀座都進(jìn)行編碼，刀具也編號(hào)，并將刀具放到與其號(hào)碼相符的刀座中，換刀時(shí)刀庫旋轉(zhuǎn)，使各個(gè)刀座依次經(jīng)過識(shí)刀器，直至找到規(guī)定的刀座，刀庫便停止旋轉(zhuǎn)。3編碼附件方式編碼附件方式可分為編碼鑰匙、編碼卡片、編碼桿和編碼盤等，其中應(yīng)用最多的是編碼鑰匙。這種方式是先給各刀具都縛上一把表示該刀具號(hào)的編碼鑰匙，當(dāng)把各刀具存放到刀庫的刀座中時(shí)，將編碼鑰匙插進(jìn)刀座旁邊的鑰匙孔中，這樣就把鑰

11、匙的號(hào)碼轉(zhuǎn)記到刀座中，給刀座編上了號(hào)碼。3.計(jì)算機(jī)記憶式刀具識(shí)別裝置2.非接觸式刀具識(shí)別裝置1.接觸式刀具識(shí)別裝置任務(wù)任務(wù)2.4 2.4 刀刀庫與自動(dòng)換刀裝置庫與自動(dòng)換刀裝置識(shí)別裝置當(dāng)?shù)毒咭来瓮ㄟ^編碼識(shí)別裝置時(shí)，編碼環(huán)的大小就能使相應(yīng)的觸針讀出每一把刀具的代碼，從而選擇適宜的刀具。接觸式編碼識(shí)別裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但可靠性較差，壽命較短，而且不能快速選刀。非接觸式刀具識(shí)別采用磁性或光電識(shí)別法。磁性識(shí)別法是利用磁性材料和非磁性材料磁感應(yīng)強(qiáng)弱不同，通過感應(yīng)線圈讀取代碼。這種裝置利用光導(dǎo)纖維良好的光傳導(dǎo)特性，采用多束光導(dǎo)纖維構(gòu)成閱讀頭。用靠近的二束光導(dǎo)纖維來閱讀二進(jìn)制碼的一位時(shí)，其中一束將光源投射到能反光

12、或不能反光(被涂黑)的金屬外表，另一束光導(dǎo)纖維將反射光送至光電轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以判斷正對(duì)這二束光導(dǎo)纖維的金屬外表有無反射光，有反射時(shí)外表光亮為“1，無反射時(shí)外表涂黑為“0。在這種選刀與換刀的方式中，刀庫上的刀具能與主軸上的刀具任意直接交換，即隨機(jī)換刀。主軸上換來的新刀號(hào)及還回刀庫上的刀具號(hào)，均在PLC內(nèi)部相應(yīng)地存儲(chǔ)單元記憶。隨機(jī)換刀控制方式需要在PLC內(nèi)部設(shè)置一個(gè)模擬刀庫的數(shù)據(jù)表，其長(zhǎng)度和表內(nèi)設(shè)置的數(shù)據(jù)與刀庫的位置數(shù)和刀具號(hào)相對(duì)應(yīng)。這種方法主要由軟件完成選刀，從而消除了由于識(shí)刀裝置的穩(wěn)定性，可靠性所帶來的選刀失誤。 2.無機(jī)械手換刀1.機(jī)械手換刀任務(wù)任務(wù)2.4 2.4 刀刀庫與自動(dòng)換刀裝

13、置庫與自動(dòng)換刀裝置刀具交換裝置1180回轉(zhuǎn)刀具交換裝置最簡(jiǎn)單的刀具交換裝置是180回轉(zhuǎn)刀具交換裝置。接到換刀指令后，機(jī)床控制系統(tǒng)便將主軸控制到指定換刀位置；同時(shí)刀具庫運(yùn)動(dòng)到適當(dāng)位置完成選刀，機(jī)械手回轉(zhuǎn)并同時(shí)與主軸、刀具庫的刀具相配合；拉桿從主軸刀具上卸掉，機(jī)械手向前運(yùn)動(dòng)，將刀具從各自的位置上取下；機(jī)械手回轉(zhuǎn)180，交換兩把刀具的位置，與此同時(shí)刀庫重新調(diào)整位置，以接受從主軸上取下的刀具；機(jī)械手向后運(yùn)動(dòng)，將夾換的刀具和卸下的刀具分別插入主軸和刀庫；機(jī)械手轉(zhuǎn)回原位置待命。至此換刀完成，程序繼續(xù)。2回轉(zhuǎn)插入式刀具交換裝置回轉(zhuǎn)插入式刀具交換裝置是最常用的形式之一，是回轉(zhuǎn)式的改進(jìn)形式。這種裝置刀庫位于機(jī)床

14、立柱一側(cè)，防止了切屑造成主軸或刀夾損壞的可能。但刀庫中存放的刀具的軸線與主軸的軸線垂直，因此機(jī)械手需要三個(gè)自由度。機(jī)械手沿主軸軸線的插拔刀具動(dòng)作，由液壓缸實(shí)現(xiàn)；繞豎直軸90的擺動(dòng)進(jìn)行刀庫與主軸間刀具的傳送由液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn)；繞水平軸旋轉(zhuǎn)180完成刀庫與主軸上刀具的交換的動(dòng)作，由液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn)。其換刀分解動(dòng)作如圖2.34所示。為了防止刀具掉落，各種機(jī)械手的刀爪都必須帶有自鎖機(jī)構(gòu)。無機(jī)械手換刀的方式是利用刀庫與機(jī)床主軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀具交換，也叫主軸直接式換刀。XH754型臥式加工中心就是采用這類刀具交換裝置的實(shí)例。機(jī)床外形和換刀過程如圖2.36所示。NoImage實(shí)訓(xùn)任務(wù)實(shí)訓(xùn)任務(wù)1：由教師帶著學(xué)生到數(shù)

15、控實(shí)訓(xùn)車間，對(duì)數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行仔細(xì)觀察與學(xué)習(xí)。把學(xué)生分成小組，互相討論某數(shù)控機(jī)床的機(jī)械機(jī)構(gòu)、組成與工作原理。實(shí)訓(xùn)任務(wù)2：由教師帶著學(xué)生到數(shù)控實(shí)訓(xùn)車間，翻開機(jī)床的機(jī)械防護(hù)罩，仔細(xì)觀察數(shù)控機(jī)床的滾珠絲杠等機(jī)械機(jī)構(gòu)部件，了解其工作原理。NoImageNoImage實(shí)訓(xùn)任務(wù)NoImage實(shí)訓(xùn)任務(wù)3：由教師帶著學(xué)生到數(shù)控實(shí)訓(xùn)車間或者專業(yè)實(shí)訓(xùn)室。查看數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌，并歸納出自己所看的數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌歸屬于那個(gè)類型，比照教材所講授的各類導(dǎo)軌的特點(diǎn)，對(duì)每種導(dǎo)軌的應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。實(shí)訓(xùn)任務(wù)4：由教師帶著學(xué)生到數(shù)控實(shí)訓(xùn)車間，現(xiàn)場(chǎng)觀察數(shù)控機(jī)床的換刀過程，換刀動(dòng)作，并對(duì)自己的數(shù)控機(jī)床的刀庫進(jìn)行歸類，看看屬于哪類，

16、詳細(xì)記錄數(shù)控機(jī)床的換刀過程。NoImage知識(shí)拓展主運(yùn)動(dòng)機(jī)械部件 數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)是指產(chǎn)生切削力的傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)，例如，數(shù)控車床上主軸帶開工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，立式加工中心上主軸帶動(dòng)銑刀、鏜刀和砂輪等的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)是通過主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的。一、主傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)的變速系統(tǒng)目前，數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)已經(jīng)根本不再使用普通交流異步電動(dòng)機(jī)和傳統(tǒng)的直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)，他們正逐步被新興的交流變頻調(diào)速伺服電動(dòng)機(jī)和直流伺服調(diào)速電動(dòng)機(jī)代替。數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)要求有較大的調(diào)速范圍，以保證加工時(shí)能選用合理的切屑用量，從而獲得最正確的生產(chǎn)率、加工精度和外表質(zhì)量。為了適應(yīng)各種工件和各種工件材料的要求，多工位自動(dòng)換刀的數(shù)控

17、機(jī)床和加工中心主運(yùn)動(dòng)的調(diào)速范圍應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大。數(shù)控機(jī)床的變速是按照控制指令自動(dòng)進(jìn)行的，因此變速機(jī)構(gòu)必須適應(yīng)自動(dòng)操作的要求。 由于直流和交流變速主軸電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)日趨完善，不僅能方便地實(shí)現(xiàn)寬范圍的無級(jí)變速，而且減少了中間傳遞環(huán)節(jié)和提高了變速控制的可靠性，因此在數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)中更能顯示出它的優(yōu)越性。為了確保低速時(shí)的扭矩，有的數(shù)控機(jī)床在交流和直流電動(dòng)機(jī)無級(jí)變速的根底上配以齒輪變速。由于主運(yùn)動(dòng)采用了無級(jí)變速，在大型數(shù)控車床上車削端面時(shí)就可實(shí)現(xiàn)恒速切削控制，以便進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和外表質(zhì)量。數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)主要有三種配置方式。1.帶有變速齒輪的主傳動(dòng)這是大、中型數(shù)控機(jī)床采用較多的一種方式。通過少數(shù)幾

18、對(duì)齒輪減速，擴(kuò)大了輸出扭矩，以滿足主軸對(duì)輸出扭矩特性的要求。一局部小型數(shù)控機(jī)床也采用此種傳動(dòng)方式，以獲得強(qiáng)力切削時(shí)所需要的扭矩。滑移齒輪的移位大都采用液壓撥叉或直接由液壓油缸帶動(dòng)齒輪實(shí)現(xiàn)。NoImage知識(shí)拓展主運(yùn)動(dòng)機(jī)械部件 數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)是指產(chǎn)生切削力的傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)，例如，數(shù)控車床上主軸帶開工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，立式加工中心上主軸帶動(dòng)銑刀、鏜刀和砂輪等的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)是通過主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的。一、主傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)的變速系統(tǒng)2.通過皮帶傳動(dòng)的主傳動(dòng) 這主要應(yīng)用在小型數(shù)控機(jī)床上，可以防止齒輪傳動(dòng)所引起的振動(dòng)與噪聲。但它只能適用于要求低的扭矩特性的主軸。3.由調(diào)速電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng)這種主

19、傳動(dòng)方式大大簡(jiǎn)化了主軸箱體與主軸的結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部件的剛度。但主軸輸出扭矩小，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱對(duì)主軸的精度影響較大。二、數(shù)控機(jī)床主軸部件 數(shù)控機(jī)床主軸部件的精度、剛度和熱變形對(duì)加工質(zhì)量有直接影響。由于加工過程中不對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行人工調(diào)整，因此這些影響就更為嚴(yán)重。目前數(shù)控機(jī)床的主軸支撐主要有三種形式。1.前后支撐采用不同軸承前支撐采用雙列短圓柱滾子軸承和60角接觸雙列向心推力球軸承組合，后支撐采用成對(duì)向心推力球軸承。此配置形式使主軸的綜合剛度大幅度提高，可以滿足強(qiáng)力切削的要求，因此普遍應(yīng)用于各類數(shù)控機(jī)床。NoImage知識(shí)拓展主運(yùn)動(dòng)機(jī)械部件 數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)是指產(chǎn)生切削力的傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)，例如，數(shù)

20、控車床上主軸帶開工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，立式加工中心上主軸帶動(dòng)銑刀、鏜刀和砂輪等的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)是通過主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的。二、數(shù)控機(jī)床主軸部件 2.前軸承采用高精度雙列向心推力球軸承向心推力球軸承高速時(shí)性能良好，主軸最高轉(zhuǎn)速可達(dá)4 000 r/min，但是，它的承載能力小，因而適用于高速、輕載和緊密的數(shù)控車床。3.雙列和單列圓錐滾子軸承這種軸承徑向和軸向剛度高，能承受重載荷，尤其能承受較強(qiáng)的動(dòng)載荷，安裝與調(diào)整性能也好。但是，這種軸承限制了主軸的最高轉(zhuǎn)速和精度，因此適用中等精度、低速與重載的數(shù)控機(jī)床。在主軸的機(jī)構(gòu)上，要處理好卡盤和刀架的裝夾、主軸的卸荷、主軸軸承的定位和間隙調(diào)整、 主軸部

21、件的潤(rùn)滑和密封以及工藝上的其他一系列問題。為了盡可能減少主軸部件溫升熱變形對(duì)機(jī)床工作精度的影響，通常利用潤(rùn)滑油的循環(huán)系統(tǒng)把主軸部件的熱量帶走，使主軸部件與箱體保持恒定的溫度。在某些數(shù)控鏜、銑床上采用專用的制冷裝置，比較理想地實(shí)現(xiàn)了溫度控制。近年來，某些數(shù)控機(jī)床的主軸軸承采用高級(jí)油脂，用封入方式進(jìn)行潤(rùn)滑，每加一次油脂可以使用710年。為了使?jié)櫥秃陀椭恢禄旌?，通常采用迷宮密封方式。NoImage知識(shí)拓展主運(yùn)動(dòng)機(jī)械部件 數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)是指產(chǎn)生切削力的傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)，例如，數(shù)控車床上主軸帶開工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，立式加工中心上主軸帶動(dòng)銑刀、鏜刀和砂輪等的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)是通過主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖

22、動(dòng)的。二、數(shù)控機(jī)床主軸部件對(duì)于數(shù)控車床主軸，因?yàn)樵谒膬啥税惭b著結(jié)構(gòu)笨重的動(dòng)力卡盤和夾緊油缸，所以主軸剛度必須進(jìn)一步提高，并應(yīng)設(shè)計(jì)合理的連接端，以改善動(dòng)力卡盤與主軸端面的連接剛度。對(duì)于數(shù)控鏜床或銑床的主軸，考慮到實(shí)現(xiàn)刀具的快速或自動(dòng)裝卸，主軸上還配有刀具自動(dòng)裝卸、主軸準(zhǔn)停和主軸孔內(nèi)切屑的去除裝置。NoImage知識(shí)拓展進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)械部件通常，一個(gè)典型的數(shù)控機(jī)床閉環(huán)控制進(jìn)給系統(tǒng)，由位置比較與放大元件、驅(qū)動(dòng)單元、機(jī)械傳動(dòng)裝置和檢測(cè)反響元件等幾局部組成。其中，機(jī)械傳動(dòng)裝置是位置控制中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。這里所說的機(jī)械傳動(dòng)裝置，是指將驅(qū)動(dòng)源的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)楣ぷ髋_(tái)的直線運(yùn)動(dòng)的整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)鏈，包括齒輪裝置、絲杠螺

23、母副等中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。一、聯(lián)軸器聯(lián)軸器是用來連接進(jìn)給機(jī)構(gòu)的兩根軸使之一起回轉(zhuǎn)移傳遞扭矩和運(yùn)動(dòng)的一種裝置。目前聯(lián)軸器的類型繁多，有液力式、電磁式和機(jī)械式。機(jī)械式聯(lián)軸器的應(yīng)用最為廣泛。套筒聯(lián)軸器構(gòu)造簡(jiǎn)單，徑向尺寸小，但裝卸困難軸需作軸向移動(dòng)。且要求兩軸嚴(yán)格對(duì)中，不允許有徑向或角度偏差，因此使用時(shí)受到一定限制。撓性聯(lián)軸器采用錐形夾緊環(huán)傳遞載荷，可使動(dòng)力傳遞沒有方向間隙。 凸緣式聯(lián)軸器構(gòu)造簡(jiǎn)單、本錢低、可傳遞較大扭矩，常用于轉(zhuǎn)速低、無沖擊、軸的剛性大及對(duì)中性好的場(chǎng)合。它的主要缺點(diǎn)是對(duì)兩軸的對(duì)中性要求很高。假設(shè)兩軸間存在位移與傾斜，會(huì)在機(jī)件內(nèi)引起附加載荷，使工作狀況惡化。NoImage知識(shí)拓展進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)械

24、部件通常，一個(gè)典型的數(shù)控機(jī)床閉環(huán)控制進(jìn)給系統(tǒng)，由位置比較與放大元件、驅(qū)動(dòng)單元、機(jī)械傳動(dòng)裝置和檢測(cè)反響元件等幾局部組成。其中，機(jī)械傳動(dòng)裝置是位置控制中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。這里所說的機(jī)械傳動(dòng)裝置，是指將驅(qū)動(dòng)源的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)楣ぷ髋_(tái)的直線運(yùn)動(dòng)的整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)鏈，包括齒輪裝置、絲杠螺母副等中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。二、減速機(jī)構(gòu)1.齒輪傳動(dòng)裝置齒輪傳動(dòng)是應(yīng)用非常廣泛的一種機(jī)械傳動(dòng)，各種機(jī)床的傳動(dòng)裝置中幾乎都有齒輪傳動(dòng)。在數(shù)控機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)中采用齒輪傳動(dòng)裝置的目的有兩個(gè)。一是將高轉(zhuǎn)速的伺服電動(dòng)機(jī)如步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)等的輸出改變?yōu)榈娃D(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩的執(zhí)行件的輸入；另一是使?jié)L珠絲杠和工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)中占有

25、較小的比重。此外，對(duì)于開環(huán)系統(tǒng)還可以保證所要求的運(yùn)動(dòng)精度。為了盡量減小齒側(cè)間隙對(duì)數(shù)控機(jī)床加工精度的影響，經(jīng)常在結(jié)構(gòu)上采取措施，以減小或消除齒輪副的空程誤差。如采用雙片齒輪錯(cuò)齒法，利用偏心套調(diào)整齒輪副中心距或采用軸向墊片調(diào)整法消除齒輪側(cè)隙。與采用同步齒形帶相比，在數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈中采用齒輪減速裝置，更易產(chǎn)生低頻振蕩，因此減速機(jī)構(gòu)中常配置阻尼器來改善動(dòng)態(tài)性能。NoImage知識(shí)拓展進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)械部件通常，一個(gè)典型的數(shù)控機(jī)床閉環(huán)控制進(jìn)給系統(tǒng)，由位置比較與放大元件、驅(qū)動(dòng)單元、機(jī)械傳動(dòng)裝置和檢測(cè)反響元件等幾局部組成。其中，機(jī)械傳動(dòng)裝置是位置控制中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。這里所說的機(jī)械傳動(dòng)裝置，是指將驅(qū)動(dòng)源的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)楣?/p>