第3章 數(shù)控機(jī)床的典型機(jī)構(gòu)

1、第三章數(shù) 控 機(jī) 床第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生和特點(diǎn)第二節(jié)數(shù)控的工作原理第三節(jié)數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)第四節(jié)數(shù)控機(jī)床的程序編制第五節(jié)加 工 中 心第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生和特點(diǎn)一、柔性生產(chǎn)自動化和數(shù)字控制二、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)和用途一、柔性生產(chǎn)自動化和數(shù)字控制生產(chǎn)過程的自動化是工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一，它對提高勞動生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、改善勞動條件和降低生產(chǎn)成本都有非常重要的意義。在大批大量生產(chǎn)中，采用自動機(jī)床、組合機(jī)床和專用自動線就可以較好地解決自動化生產(chǎn)問題。但這種設(shè)備的第一次投資費(fèi)用大，生產(chǎn)準(zhǔn)備時間長，在更改工藝裝備時，需要很多的安裝調(diào)整時間。如果工件的生產(chǎn)批量不大，均分到單個工件的時間和費(fèi)用就很大；同時，

2、若經(jīng)常改裝與調(diào)整設(shè)備，對于專用生產(chǎn)線來說甚至是不可能的。因此，這種“剛性”的自動生產(chǎn)線是不適應(yīng)單件小批量生產(chǎn)的。二、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)和用途(一)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)(二)數(shù)控機(jī)床的用途(一)數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)1.具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和廣泛的通用性2.獲得更高的加工精度和穩(wěn)定的加工質(zhì)量3.具有較高的生產(chǎn)率4.改善勞動條件，減輕工人的勞動強(qiáng)度5.便于現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理(二)數(shù)控機(jī)床的用途目前，數(shù)控機(jī)床的價格還較貴，設(shè)備首次投資也較大。由于綜合應(yīng)用了機(jī)、電、液和計算機(jī)技術(shù)等，對操作和維修技術(shù)要求也高。但是數(shù)控機(jī)床作為具有高科技含量的現(xiàn)代化“工作母機(jī)”，已經(jīng)成為當(dāng)代機(jī)械制造業(yè)的主流設(shè)備，應(yīng)用范圍越來越廣，在先進(jìn)制造技術(shù)

3、中，在國民經(jīng)濟(jì)各部門的技術(shù)改造和為其提供優(yōu)質(zhì)裝備過程中，起著日益顯赫的作用。第二節(jié)數(shù)控的工作原理一、信息的輸入二、信息的處理三、信息的輸出和對機(jī)床的控制第二節(jié)數(shù)控的工作原理圖3-1數(shù)控機(jī)床加工零件的過程一、信息的輸入圖3-2穿孔帶實例二、信息的處理圖3-3數(shù)控裝置的信息處理過程二、信息的處理圖3-4CNC系統(tǒng)框圖三、信息的輸出和對機(jī)床的控制圖3-5微機(jī)對機(jī)床的控制原理框圖第三節(jié)數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)一、開環(huán)控制二、閉環(huán)控制三、半閉環(huán)控制一、開環(huán)控制圖3-6開環(huán)伺服系統(tǒng)的原理圖二、閉環(huán)控制圖3-7閉環(huán)伺服系統(tǒng)三、半閉環(huán)控制圖3-8半閉環(huán)系統(tǒng)第四節(jié)數(shù)控機(jī)床的程序編制一、程序編制的基本概念二、手工編程三

4、、自動編程一、程序編制的基本概念(一)程序格式和結(jié)構(gòu)(二)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系(一)程序格式和結(jié)構(gòu)(1)程序段序號程序段序號字一般由字母N和三位數(shù)字組成，例如N001、N002等。(2)準(zhǔn)備功能G它是使機(jī)床準(zhǔn)備好某種加工方式的指令，如插補(bǔ)、刀具補(bǔ)償?shù)取?3)尺寸字尺寸字是給定機(jī)床各坐標(biāo)軸位移量的方向和數(shù)值的。(4)進(jìn)給功能F進(jìn)給功能字由進(jìn)給地址符F及數(shù)字組成，數(shù)字表示所選定的進(jìn)給速度。(5)主軸轉(zhuǎn)速功能S主軸轉(zhuǎn)速功能字由地址符S和數(shù)字組成，數(shù)字表示所選定的主軸轉(zhuǎn)速。(6)刀具功能T刀具功能字由地址符T和數(shù)字組成，數(shù)字表示指定刀具的號碼。(7)輔助功能M它是控制機(jī)床開、關(guān)功能的指令。(8)程序段結(jié)束

5、符它列在程序段的最后一個有用的字符之后。(二)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系1.坐標(biāo)軸的設(shè)定2. M90M99可指定為特殊用途。2.坐標(biāo)系統(tǒng)的原點(diǎn)設(shè)定1.坐標(biāo)軸的設(shè)定按照ISO841和我國JB/T 3051-1999數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系采用右手直角笛卡兒坐標(biāo)系。它規(guī)定直角坐標(biāo)X、Y、Z三者的關(guān)系及其正方向用右手定則來判定，圍繞X、Y、Z各軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動A、B、C及其正方向分別用右手螺旋法則判定，如圖3-9所示。2. M90M99可指定為特殊用途。圖3-9右手坐標(biāo)系2. M90M99可指定為特殊用途。圖3-10數(shù)控車床、銑床和龍門刨床的坐標(biāo)系a)數(shù)控車床坐標(biāo)系b)數(shù)控銑床坐標(biāo)系c)龍門刨床坐標(biāo)系2.坐標(biāo)系

6、統(tǒng)的原點(diǎn)設(shè)定(1)絕對坐標(biāo)與增量坐標(biāo)描述數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系中點(diǎn)的位置有兩種坐標(biāo)：絕對坐標(biāo)與增量(相對)坐標(biāo)。(2)工件坐標(biāo)系當(dāng)用絕對尺寸編程時，必須首先設(shè)定坐標(biāo)系，即確定零件的絕對坐標(biāo)原點(diǎn)(又稱程序原點(diǎn)或編程原點(diǎn))設(shè)定在距刀具現(xiàn)在位置多遠(yuǎn)的地方。(3)機(jī)床坐標(biāo)系機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床的基本坐標(biāo)系。(1)絕對坐標(biāo)與增量坐標(biāo)圖3-11絕對坐標(biāo)及增量坐標(biāo)(2)工件坐標(biāo)系圖3-12數(shù)控車床的坐標(biāo)系設(shè)定實例(3)機(jī)床坐標(biāo)系圖3-13立式加工中心機(jī)械原點(diǎn)示意圖二、手工編程1.工藝分析2.坐標(biāo)計算3.編寫加工程序單4.制備信息載體1.工藝分析圖3-15車削零件圖2.坐標(biāo)計算該機(jī)床有刀具補(bǔ)償功能，可直接按零件圖的幾何尺

7、寸編程，此處采用絕對坐標(biāo)和增量坐標(biāo)混合編程的方法，絕對值用X、Z地址，增量值用U、W地址(不采用G90和G91代碼)。各幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)等坐標(biāo)計算比較簡單，現(xiàn)對圓弧段程序和坐標(biāo)計算加以說明。3.編寫加工程序單在工藝分析和坐標(biāo)計算的基礎(chǔ)上，編寫加工程序單見表3-3。表3-3中，主軸轉(zhuǎn)速代碼S31、S23分別表示630r/min、315r/min。進(jìn)給量也用脈沖數(shù)表示，如F15為0.15mm/r。T功能字用兩位數(shù)字表示，如T11為號刀具用1號刀補(bǔ)，T10為號刀注銷刀補(bǔ)，T22與T11類同。對刀誤差由數(shù)控面板上的鍵盤輸入。輔助功能字M的意義與表3-2規(guī)定相同。4.制備信息載體按照規(guī)定的代碼，將程

8、序單的內(nèi)容記錄在信息載體(如穿孔帶)上，也可直接通過鍵盤輸入數(shù)控裝置。三、自動編程圖3-17自動編程的過程第五節(jié)加 工 中 心一、加工中心概述二、BV75型立式加工中心三、加工中心的發(fā)展動向一、加工中心概述(1)工序集中工件一次裝夾后可以實現(xiàn)多表面、多工序的連續(xù)加工，將數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、數(shù)控鉆床的功能集成在一臺機(jī)床上，集中完成銑削和不同直徑的孔加工工序。(2)自動換刀裝有刀庫和換刀機(jī)械手等，可以按預(yù)定的加工程序自動選刀，并把各種刀具從刀庫換到主軸上去，把用過的刀具從主軸上換下來，送回到刀庫。(3)加工精度高各孔的中心距全靠各坐標(biāo)的定位精度保證，不用鉆、鏜模。二、BV75型立式加工中心(一)機(jī)

9、床布局(二)機(jī)床的運(yùn)動和傳動原理圖(三)傳動系統(tǒng)(四)主軸組件(五)進(jìn)給機(jī)構(gòu)(六)自動換刀裝置(一)機(jī)床布局圖3-18BV75型立式加工中心外形圖a)機(jī)床外觀b)機(jī)床布局1床身2滑座3工作臺4盤式刀庫5框式立柱6主軸箱7電控柜8操作面板9防護(hù)罩(二)機(jī)床的運(yùn)動和傳動原理圖1.表面成形運(yùn)動2.輔助運(yùn)動1.表面成形運(yùn)動(1)刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動這是加工中心的主運(yùn)動。(2)工作臺的移動當(dāng)需要工作臺縱向(X向)移動時，由數(shù)控裝置向工作臺縱向伺服電動機(jī)M2發(fā)出電信號(1720)，伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)速由數(shù)控裝置來控制。(3)主軸箱升降移動主軸箱升降移動也是由數(shù)控裝置控制的。1.表面成形運(yùn)動圖3-19立式加工中心傳動

10、原理圖圖3-20BV75型立式加工中心傳動系統(tǒng)圖2.輔助運(yùn)動加工中心是高度自動化的機(jī)床，除裝卸工件外，一切輔助運(yùn)動(如切入運(yùn)動，快進(jìn)和快退)都在計算機(jī)控制下自動完成。本機(jī)床裝有刀庫，換刀循環(huán)全部自動化。(三)傳動系統(tǒng)1.主運(yùn)動傳動鏈2.伺服進(jìn)給傳動鏈3.刀庫圓盤旋轉(zhuǎn)傳動鏈1.主運(yùn)動傳動鏈主運(yùn)動電動機(jī)采用FANUC交流伺服電動機(jī)，連續(xù)額定輸出功率為11kW，最大功率為15kW，但工作時間不得超過30min，稱為30min過載功率。電動機(jī)無級調(diào)速，相當(dāng)于傳動原理圖3-19中uv1(23)，轉(zhuǎn)速范圍為608000r/min。電動機(jī)的運(yùn)動經(jīng)傳動比為1 1的同步齒形帶輪，驅(qū)動主軸進(jìn)行正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)，使主軸

11、完成主運(yùn)動(B1)，獲得608000r/min變速范圍的無級調(diào)速。有的加工中心用兩級帶輪變速，使主軸獲得高、低兩擋調(diào)速，對應(yīng)于傳動原理圖3-19中uv2(56)。主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動由計算機(jī)控制，對應(yīng)于傳動原理圖3-19中1 4。電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為750r/min，從額定轉(zhuǎn)速至最高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)為恒功率調(diào)速。從最高轉(zhuǎn)速開始，隨著轉(zhuǎn)速的下降，最大輸出轉(zhuǎn)矩遞增，保持最大輸出功率為額定功率不變。最低轉(zhuǎn)速為60r/min，從額定轉(zhuǎn)速至最低轉(zhuǎn)速，為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。電動機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩，維持為額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)矩不變，不隨轉(zhuǎn)速的下降而上升。2.伺服進(jìn)給傳動鏈機(jī)床三個軸各有一套基本相同的伺服進(jìn)給系統(tǒng)。縱向(X)、橫向(y)和垂

12、向(Z)都用伺服電動機(jī)拖動，可以三軸聯(lián)動，任意兩軸也可以聯(lián)動。每個伺服電動機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器直接帶動滾珠絲杠。伺服電動機(jī)功率均為3kW，無級調(diào)速。X、Y、Z軸的進(jìn)給速度均為315000mm/min；快速移動速度均為24m/min，分別由數(shù)控指令通過計算機(jī)控制，相當(dāng)于傳動原理圖中的uc1、uc2和uc33.刀庫圓盤旋轉(zhuǎn)傳動鏈刀庫電動機(jī)也采用伺服電動機(jī)，經(jīng)聯(lián)軸器、蝸桿副驅(qū)動盤式刀庫。刀庫是個圓盤，刀具裝在標(biāo)準(zhǔn)刀柄上，置于圓盤的周邊，刀庫旋轉(zhuǎn)的角度由數(shù)控指令控制。(四)主軸組件1.主軸內(nèi)的刀柄自動夾緊機(jī)構(gòu)和切屑清除裝置2.主軸定向準(zhǔn)停機(jī)構(gòu)1.主軸內(nèi)的刀柄自動夾緊機(jī)構(gòu)和切屑清除裝置WB1.eps2.主軸定向準(zhǔn)

13、停機(jī)構(gòu)圖3-22主軸定向準(zhǔn)停機(jī)構(gòu)工作原理圖1帶輪2磁傳感器3發(fā)磁體4墊片(五)進(jìn)給機(jī)構(gòu)WB2.eps(五)進(jìn)給機(jī)構(gòu)圖3-24橫向(Y軸)滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)圖1伺服電動機(jī)2聯(lián)軸器3角接觸球軸承(左支承)4滾珠絲杠5角接觸球軸承(右支承)6聯(lián)軸器外套7鎖緊環(huán)8壓環(huán)(六)自動換刀裝置1.無機(jī)械手換刀2.機(jī)械手換刀1.無機(jī)械手換刀圖3-25無機(jī)械手換刀過程a)做好換刀準(zhǔn)備b)刀庫向右運(yùn)動c)主軸箱上升d)刀庫轉(zhuǎn)位e)主軸箱下降f)刀庫向左返回2.機(jī)械手換刀圖3-26刀座的結(jié)構(gòu)1滾輪2轉(zhuǎn)軸3刀具4刀座2.機(jī)械手換刀圖3-27機(jī)械手的手臂和手爪1、3彈簧2鎖緊銷4活動銷5固定爪三、加工中心的發(fā)展動向1.高速度

14、2.高精度3.高自動化1.高速度(1)提高主軸轉(zhuǎn)速這是提高加工效率的基本措施，近些年來，加工中心的主軸轉(zhuǎn)速普遍提高。(2)提高進(jìn)給速度一般的加工中心機(jī)床在加工過程中，進(jìn)給速度可達(dá)12m/min，快速進(jìn)給速度已達(dá)100m/min，逐步靠近200m/min。(3)縮短輔助時間縮短輔助時間包括換刀時間、刀具移近或離開工件的時間、工件裝卸時間等。2.高精度在工廠的一般環(huán)境下，加工中心的加工精度可達(dá)IT7級，經(jīng)過努力可以達(dá)到IT6級。鏜孔加工時，如提高主軸部件的剛度和精度，其加工孔徑公差可達(dá)IT4級。提高加工中心精度的主要措施是提高編程時的圓弧補(bǔ)償精度、機(jī)床定位精度和精度補(bǔ)償技術(shù)。世界許多國家都在進(jìn)行機(jī)

15、床運(yùn)動和負(fù)載變形誤差以及機(jī)床熱誤差的軟件補(bǔ)償技術(shù)的研究，有的可消除此類誤差的60%。3.高自動化提高加工中心的自動化強(qiáng)度不僅可以改善操作條件，減輕工人的勞動強(qiáng)度，而且可以明顯提高加工效率。第六節(jié)數(shù)控車床和車削中心一、數(shù)控車床二、車削中心一、數(shù)控車床(一)機(jī)床布局(二)機(jī)床的運(yùn)動和傳動系統(tǒng)(三)主軸箱(一)機(jī)床布局圖3-28HTC32系列數(shù)控車床的外形圖a)部件布局b)數(shù)控車床的外觀1床身2滑動導(dǎo)軌3尾座4溜板5滾動導(dǎo)軌6轉(zhuǎn)塔刀架7主軸箱8電控柜9防護(hù)罩10顯示器及操作面板(二)機(jī)床的運(yùn)動和傳動系統(tǒng)1.主運(yùn)動傳動鏈2.進(jìn)給傳動鏈(二)機(jī)床的運(yùn)動和傳動系統(tǒng)圖3-29數(shù)控車床傳動系統(tǒng)圖1.主運(yùn)動傳動

16、鏈兩末端件是主電動機(jī)與數(shù)控車床的主軸，它的功用是把動力源(電動機(jī))的運(yùn)動及動力傳給主軸，使主軸帶動工件旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)主運(yùn)動，并滿足主軸變速的要求。機(jī)床主軸由交流調(diào)速電動機(jī)驅(qū)動，電動機(jī)連續(xù)額定輸出功率為11kW，最大功率為15kW，但工作時間不得超過30min，稱為30min過載功率。也可用變頻電動機(jī)驅(qū)動主軸。電動機(jī)無級調(diào)速，轉(zhuǎn)速范圍為506000r/min。電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為750r/min，從額定轉(zhuǎn)速至最高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)為恒功率調(diào)速。2.進(jìn)給傳動鏈進(jìn)給傳動鏈的功用是實現(xiàn)刀具縱向(Z向)或橫向(X向)的進(jìn)給運(yùn)動。Z軸交流伺服電動機(jī)通過滾珠絲杠驅(qū)動縱向溜板，沿床身在Z軸方向移動。X軸交流伺服電動機(jī)通過滾珠

17、絲杠驅(qū)動橫向溜板上的刀架，在縱向溜板上沿X軸方向移動。Z軸、X軸伺服電動機(jī)通過聯(lián)軸器直接連接到每一個滾珠絲杠上。編碼器裝在伺服電動機(jī)后端，所以本數(shù)控車床屬于半閉環(huán)控制。(三)主軸箱圖3-30HTC32型數(shù)控車床主軸箱的展開圖1帶輪2同步齒形帶3主軸脈沖發(fā)生器4主軸二、車削中心(一)車削中心的工藝范圍(二)車削中心的特點(diǎn)(一)車削中心的工藝范圍圖3-31車削外的其他工序a)銑端面槽b)端面鉆孔，攻螺紋c)銑扁方d)端面分度鉆孔、攻螺紋e)橫向鉆孔f)橫向攻螺紋g)斜面上鉆孔、銑槽、攻螺紋(二)車削中心的特點(diǎn)1.自驅(qū)動刀具2.主軸的分度與伺服控制1.自驅(qū)動刀具圖3-32自驅(qū)動刀具傳動裝置1帶輪2被

18、動錐齒輪3錐環(huán)4軸5傳動箱6伺服電動機(jī)7空心軸8中央錐齒輪1.自驅(qū)動刀具圖3-33高速鉆孔附件1錐齒輪2滾針軸承3主軸4球軸承5彈簧夾頭1.自驅(qū)動刀具圖3-34銑削附件1錐齒輪2軸3錐齒輪副4軸5、6圓柱齒輪7銑主軸2.主軸的分度與伺服控制在車削中心機(jī)床上，裝夾工件的主軸也與普通數(shù)控車床不同。在主軸的尾端裝有主軸分度裝置，用于加工零件圓周上按某種角度分布的徑向孔或零件端面上分布的軸向孔。同時主軸也可像數(shù)控車床的刀架一樣，用單獨(dú)的伺服電動機(jī)進(jìn)行控制，按數(shù)控車床坐標(biāo)系的規(guī)定，這樣的主軸稱為C軸，當(dāng)C軸和Z軸聯(lián)合控制時，可以銑零件上的螺旋槽。第七節(jié)車銑復(fù)合加工中心一、車銑復(fù)合加工技術(shù)(Combine

19、d Machining Technologies)二、HTM63150iy型車銑復(fù)合加工中心三、車銑復(fù)合加工中心的發(fā)展趨勢一、車銑復(fù)合加工技術(shù)(Combined Machining Technologies)(1)提高工序集中度加工任務(wù)只交給一個工作崗位，一臺機(jī)床完成了多臺機(jī)床的加工任務(wù)，減少了加工設(shè)備的數(shù)量和車間占地面積。(2)提高加工精度工件在整個加工過程中只有一次裝夾，減少工件安裝次數(shù)，避免由于基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的安裝誤差，加工精度容易保證。(3)減少工裝夾具數(shù)量工序集中在一臺機(jī)床上，加工過程僅需一次裝夾，使工裝夾具數(shù)量減少，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。(4)提高加工效率車銑復(fù)合加工可以進(jìn)行高速切削，縮

20、短切削時間；同時避免或減少工件在不同機(jī)床間進(jìn)行工序轉(zhuǎn)換而增加的工序間輸送和等待時間，減少多工序加工中零件的上下料裝卸時間，即又可減少輔助時間。二、HTM63150iy型車銑復(fù)合加工中心(一)機(jī)床布局和用途(二)機(jī)床的運(yùn)動和伺服控制軸(三)主軸箱和第二主軸箱(一)機(jī)床布局和用途圖3-35HTM63150iy型車銑復(fù)合加工中心a)機(jī)床外觀b)主要部件的布局1上刀架2機(jī)械手3刀庫4Y軸滑臺5X軸滑板6X軸伺服電動機(jī)7Z軸床鞍8Z軸導(dǎo)軌9第二主軸箱10Z軸伺服電動機(jī)11W軸伺服電動機(jī)12W軸導(dǎo)軌13軸導(dǎo)軌刀架15主軸箱16斜平床身17軸18軸伺服電動機(jī)19C軸伺服電動機(jī)20主電動機(jī)21操作臺22防護(hù)罩

21、23排屑器(二)機(jī)床的運(yùn)動和伺服控制軸1.機(jī)床主運(yùn)動2.伺服進(jìn)給運(yùn)動1.機(jī)床主運(yùn)動本機(jī)床的主運(yùn)動分為車削狀態(tài)下的主運(yùn)動和銑削狀態(tài)下的主運(yùn)動。車削狀態(tài)下的主運(yùn)動是機(jī)床的車削主軸帶動工件旋轉(zhuǎn)，機(jī)床有兩個車削主軸。第一車削主軸裝在床身左端的主軸箱(第一主軸箱)內(nèi)，由30kW的主電動機(jī)經(jīng)同步齒形帶直接驅(qū)動，無級變速，主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)3000r/min。第二車削主軸(車副主軸)為內(nèi)裝電動機(jī)式主軸，裝在床身右端的第二主軸箱內(nèi)，由23.6kW的內(nèi)裝電動機(jī)直接驅(qū)動，無級變速，第二主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)3200r/min。2.伺服進(jìn)給運(yùn)動(1)直線移動控制軸機(jī)床9個伺服進(jìn)給控制軸中，有6個直線移動軸：Z、Z2、W、Y(Y

22、T)、X和X2軸。(2)圓周進(jìn)給控制軸(回轉(zhuǎn)軸)機(jī)床9個伺服控制軸中，有3個圓周進(jìn)給軸：B、C和C2軸。(1)直線移動控制軸機(jī)床9個伺服進(jìn)給控制軸中，有6個直線移動軸：Z、Z2、W、Y(YT)、X和X2軸。圖3-36機(jī)床的6個直線軸傳動系統(tǒng)(1)直線移動控制軸圖3-37X、YT、Z軸結(jié)構(gòu)示意圖1床鞍2滑臺3滑板(2)圓周進(jìn)給控制軸(回轉(zhuǎn)軸)1)帶動刀具主軸每5轉(zhuǎn)位。2)帶動刀具主軸任意位置轉(zhuǎn)位。3)帶動刀具主軸作插補(bǔ)運(yùn)動。(三)主軸箱和第二主軸箱1.主軸箱2.第二主軸箱1.主軸箱圖3-38HTM63150iy型車銑中心主軸箱的展開圖1主軸2制動片3前支承4主軸箱體5后支承6角度編碼器7C軸分度

23、齒輪8帶輪2.第二主軸箱圖3-39內(nèi)裝電動機(jī)式主軸結(jié)構(gòu)示意圖1主軸2制動片3前支承4進(jìn)氣口5冷卻水入口6定子7轉(zhuǎn)子8箱體9后支承10角度編碼器11冷卻水出口12出氣口三、車銑復(fù)合加工中心的發(fā)展趨勢1.復(fù)合化2.高效和高精度3.模塊化4.智能化1.復(fù)合化最先進(jìn)的復(fù)合加工中心除了可以進(jìn)行車、銑、鉆、鏜、攻螺紋等加工外，還可以實現(xiàn)更多工序和加工工種的復(fù)合。以車削加工為主的復(fù)合加工機(jī)床，除車削加工外還裝有銑削加工、磨削加工等各種功能模塊，實現(xiàn)銑削和磨削加工，如在刀架上裝有自驅(qū)動裝置的回轉(zhuǎn)刀具，可以在圓形工件和棒狀工件上加工溝槽和平面。以銑削為主的復(fù)合加工機(jī)床，實現(xiàn)五軸或更多軸的控制，使所有的控制軸作連

24、續(xù)運(yùn)動，即五軸或更多軸的聯(lián)動，可以對葉輪等具有外延伸曲面形狀的工件進(jìn)行加工。除銑削加工外，還裝有一個能進(jìn)行車削的動力回轉(zhuǎn)工作臺，是在集中車削和銑削功能基礎(chǔ)上，與齒輪加工功能、磨削功能等復(fù)合的加工機(jī)床。以磨削為主型的磨床多軸化，在一臺機(jī)床上能完成內(nèi)圓、外圓、端面磨削的復(fù)合加工，在歐洲開發(fā)了綜合螺紋和花鍵磨削功能的復(fù)合加工機(jī)床，具有不同工種加工的復(fù)合化特點(diǎn)，如車削與磨削、研磨的復(fù)合，用激光功能把加工后熱處理、焊接、切割合并，加工和組裝同時實施等。還有，裝有磨削功能和激光淬火功能的復(fù)合機(jī)床等。2.高效和高精度機(jī)床復(fù)合化是當(dāng)今提高數(shù)控機(jī)床效率和加工精度的主要措施，通過配置雙主軸、雙動力頭、雙刀架等功能

25、，實現(xiàn)多刀同時加工。車銑復(fù)合加工中心主軸轉(zhuǎn)速高達(dá)12000r/min，有的銑削主軸轉(zhuǎn)速超過30000r/min。進(jìn)給速度一般都是15m/min以上，最高達(dá)36m/min，提高了20%，減少了加工工時。工件一次裝夾，完成大部分或全部加工部位，減少工序間運(yùn)輸和等待時間，大大節(jié)省輔助時間，提高了工作效率。3.模塊化車銑中心的許多產(chǎn)品都已實現(xiàn)結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計，利用基本模塊和各種功能部件靈活配置，組成各式車銑復(fù)合加工中心機(jī)床，正在向如何實現(xiàn)功能快速重組的方面發(fā)展，以便快速響應(yīng)市場的需求。在硬件功能上，除了標(biāo)準(zhǔn)的功能模塊配置外，還有一些可選模塊，如副主軸模塊、下刀塔模塊、長鏜刀軸模塊和對刀尖的ATC更換模塊、帶徑向自動進(jìn)給的鏜刀軸模塊、角度頭模塊等。另一方面，在模塊化、通用化的基礎(chǔ)上，還可以按用戶用途要求，剔除那些用戶不需要的多余功能模塊，按用戶需求進(jìn)行機(jī)床模塊組合，實現(xiàn)所謂“價格任選”。4.智能化復(fù)合加工機(jī)