機床數(shù)控技術及應用6-4

1、6.4 自動換刀裝置n自動換刀裝置的作用n無自動換刀功能的數(shù)控機床只能完成單工序的加工，如車、鉆、銑等。因此，其加工效率的提高受到一定的限制，特別是對于占輔助時間較長的刀具交換和刀具尺寸調(diào)整、對刀等還需要手動完成。n目前，自動換刀裝置已廣泛用于鏜銑床、銑床、鉆床、車床、組合機床及其他機床上。使用自動換刀裝置再配合精密數(shù)控轉(zhuǎn)臺、不僅擴大了數(shù)控機床的使用范圍，還可使加工效率得到了大大提高，同時，由于零件一次安裝可以完成多工序加工，減少了零件安裝定位次數(shù)和裝夾誤差，從而進一步提高了加工精度。 6.4 自動換刀裝置n自動換刀裝置n在數(shù)控機床上，實現(xiàn)刀具自動交換的裝置稱為自動換刀裝置。n自動換刀裝置所必

2、須具備的功能n必須能夠存放一定數(shù)量的刀具；n換刀時間短；n刀具重復定位精度高；n結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、可靠性高是對數(shù)控機床自動換刀裝置的基本要求。n其中，特別是自動換刀裝置的可靠性，對于自動換刀機床來說顯得尤其重要。 6.4.1自動換刀裝置的分類n自動換刀裝置根據(jù)其組成結(jié)構(gòu)可分為回轉(zhuǎn)刀架式、轉(zhuǎn)塔式、無機械手式和有機械手式自動換刀裝置。n回轉(zhuǎn)刀架式：在數(shù)控車床上，由于工件安裝于主軸上，刀具只需在刀架上進行交換即可，它不涉及到主軸和刀架間的刀具交換問題，因此，換刀裝置結(jié)構(gòu)簡單，形式比較單一，通常都使用回轉(zhuǎn)刀架進行換刀。6.4.1自動換刀裝置的分類n在加工中心上，由于刀具被安裝于主軸上，換刀必須在主

3、軸和刀庫之間進行，為此，必須設計專門的自動換刀裝置和刀庫，其刀具的交換方式通?？梢苑譃闊o機械手換刀和帶機械手換刀兩大類。n無機械手換刀方式是通過刀庫與機床主軸的相對運動，結(jié)合刀庫的回轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)刀具自動交換的方法。這種換刀方式的特點是結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠，不需要專門的換刀機械手。但其缺點是刀具交換的時間較長，刀具數(shù)量不宜過多，刀庫的布局也受到局限，通常在小型加工中心上使用較多。n機械手換刀是利用機械手實現(xiàn)主軸和刀庫間刀具交換的方式。它可以克服無機械手換刀的缺點，刀具交換速度快，刀具數(shù)量多，刀庫布局靈活，使用范圍廣。但其結(jié)構(gòu)通常較復雜，制造成本高。6.4.1自動換刀裝置的分類6.4.1自動換刀裝置

4、的分類n（1）刀架抬起 當數(shù)控裝置發(fā)出換刀指令后，電動機 1起動正轉(zhuǎn)，并經(jīng)聯(lián)軸器 2使蝸桿 3轉(zhuǎn)動，從而帶動蝸輪絲杠4轉(zhuǎn)動。刀架體 7的內(nèi)孔加工有螺紋與絲杠聯(lián)結(jié)，蝸輪4與絲杠為整體結(jié)構(gòu)。當蝸輪開始轉(zhuǎn)動時，由于刀架底座5和刀架體 7上的端面齒處于嚙合狀態(tài)，且蝸輪絲杠軸向固定，因此刀架體 7抬起 。6.4.1自動換刀裝置的分類n（2）刀架轉(zhuǎn)位 當?shù)都芴鹬烈欢ǖ木嚯x后，端面齒脫，轉(zhuǎn)位套9用銷釘與蝸輪絲杠4聯(lián)結(jié)，隨蝸輪絲杠一同轉(zhuǎn)動。當端面齒完全脫開時，轉(zhuǎn)位套正好轉(zhuǎn)過 160，球頭銷 8在彈簧力的作用下進入轉(zhuǎn)位套9的槽中，帶動刀架體轉(zhuǎn)位 ；6.4.1自動換刀裝置的分類n（3）刀架定位 刀架體7轉(zhuǎn)動時帶

5、動電刷座 10轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)到程序指定的位置時，粗定位銷 15在彈簧力的作用下進入粗定位盤6的槽中進行粗定位，同時電刷13接觸導體使電動機1反轉(zhuǎn)。由于粗定位槽的限制，刀架體 7不能轉(zhuǎn)動，使其在該位置垂直落下，刀架體7和刀架底座5上的端面齒嚙合實現(xiàn)精確定位 ；6.4.1自動換刀裝置的分類n（4）刀架壓緊 刀架精確定位后，電動機1繼續(xù)反轉(zhuǎn)，夾緊刀架，當兩端面齒增加到一定夾緊力時，電動機停止轉(zhuǎn)動，從而完成一次換刀過程。6.4.1自動換刀裝置的分類n2.轉(zhuǎn)塔式自動換刀裝置n在帶有旋轉(zhuǎn)刀具的數(shù)控機床中，更換主軸頭換刀是一種簡單的換刀方式，主軸頭通常有臥式和立式兩種，而且常用轉(zhuǎn)塔的轉(zhuǎn)位來更換主軸頭以實現(xiàn)自動換

6、刀，各個主軸頭上預先裝有各工序加工所需要的旋轉(zhuǎn)刀具，當收到換刀指令時，各主軸頭依次轉(zhuǎn)到加工位置，并接通主運動使相應的主軸帶動刀具旋轉(zhuǎn)，而其他處于不加工位置上的主軸都與主運動脫開。6.4.1自動換刀裝置的分類n轉(zhuǎn)塔主軸頭換刀方式的主要優(yōu)點是：n省去了自動松夾、卸刀裝刀、夾緊以及刀具搬運等一系列復雜的操作，明顯地減少了換刀時間，提高了換刀的可靠性；n轉(zhuǎn)塔主軸頭換刀方式的缺點是：n但是由于結(jié)構(gòu)上的原因和空間位置的限制，主軸的數(shù)目不可能很多。因此，轉(zhuǎn)塔主軸頭換刀通常只適用于工序較少、精度要求不太高的數(shù)控機床，例如數(shù)控銑床。 6.4.1自動換刀裝置的分類3.帶刀庫的自動換刀裝置 目前大量使用的是帶有刀庫

7、的自動換刀裝置。由于有刀庫，加工中心只需要一個夾持刀具進行切削的主軸。當需要某一刀具進行切削加工時，將該刀具自動地從刀庫交換到主軸上，切削完畢后又將用過的刀具自動地從主軸上放回刀庫。 由于換刀過程是在各個部件之間進行的，所以要求參與換刀的各部件的動作必須準確協(xié)調(diào)。這種換刀方式的主軸不像轉(zhuǎn)塔式換刀機構(gòu)那樣受限制，因此主軸剛度可以提高，還有利于提高加工精度和加工效率。而且刀具的存儲容量增多，有利于加工復雜零件。刀庫還可離開加工區(qū)，消除了很多不必要的干擾。帶有刀庫的自動換刀裝置可分為無機械手換刀裝置和有機械手換刀裝置兩類。6.4.1自動換刀裝置的分類 無機械手的換刀裝置一般把刀庫放在主軸箱可以運動到

8、的位置，即整個刀庫或刀庫的某一刀位能移動到主軸箱可以到達的位置。刀庫中刀具的存放方向一般與主軸箱的裝刀方向一致。換刀時通過主軸和刀庫的相對運動執(zhí)行換刀動作，利用主軸取走或放回刀具。 無機械手換刀裝置的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，成本低，換刀的可靠性也較高。其缺點是由于結(jié)構(gòu)所限刀庫的容量不大，且換刀時間較長（一般需要1020s）。因此，多為中、小型加工中心采用。6.4.1自動換刀裝置的分類 有機械手的換刀裝置一般由機械手和刀庫組成。其刀庫的配置、位置及數(shù)量的選用要比無機械手的換刀系統(tǒng)靈活得多。它可以根據(jù)不同得要求配置不同形式得機械手，可以采用單臂、雙臂機械手，或采用配置主機械手和輔助機械手得形式。 它能夠配

9、備多至數(shù)百把刀具得刀庫，換刀時間可縮短到幾秒甚至零點幾秒。因此目前大多數(shù)加工中心都配有帶機械手的換刀裝置。由于刀庫位置和機械手換刀動作的不同，其自動換刀裝置的結(jié)構(gòu)形式也多種多樣。6.4.2 刀庫 刀庫用來存儲加工刀具及輔助工具。由于多數(shù)加工中心的取送刀位置都是在刀庫中得某一固定刀位，因此刀庫還需要有使刀具運動及定位的機構(gòu)，以保證換刀的可靠進行。使刀具運動的動力可采用伺服電動機。 刀具的定位機構(gòu)用來保證要更換的每一把刀具和刀套都能準確地停在換刀位置上，其控制部分可以采用簡易位置控制器，或類似半閉環(huán)進給系統(tǒng)的伺服位置控制，也可以采用電氣和機械相結(jié)合的銷定位方式，一般要求其綜合定位精度達到0.10.

10、5mm即可。6.4.2 刀庫n1.刀庫類型 右圖所示為幾種典型的刀庫 刀庫可分為圓盤式刀庫、鏈式刀庫、箱格式刀庫。圓庫式刀庫結(jié)構(gòu)簡單，應用也較多。但由于刀具采用環(huán)形排列，空間利用率低。因此出現(xiàn)了將刀具在盤中采用雙環(huán)或 多環(huán)排列的形式，以增加空間利用率。但這樣使刀庫的外徑擴大，轉(zhuǎn)動慣量也增大，選刀時間較長。因此，圓盤式刀庫一般用于刀具容量較小的刀庫。6.4.2 刀庫 鏈式刀庫的結(jié)構(gòu)緊湊，刀庫容量較大，鏈的形狀可以根據(jù)機床的布局配置，也可將換刀位突出以利于換刀。當必須增加鏈式刀庫的刀具容量時，只需增加鏈條的長度，在一定范圍內(nèi)，無需變更刀庫的線速度及慣量。一般刀具數(shù)量為30 120把時都采用鏈式刀庫

11、。 箱體格刀庫的結(jié)構(gòu)也簡單，有線型和箱型兩種。線型刀庫一般用于無機械手換刀裝置，箱型刀庫一般容量比較大，往往用于加工單元式加工中心。 另外，按設置部位的不同刀庫可以分為頂知識、側(cè)置式、懸掛式和落地式等多種類型。按交換刀具還是交換主軸，刀庫可分為普通刀庫（簡稱為刀庫）和主軸箱刀庫。6.4.2 刀庫n2.刀庫的容量 確定刀庫的容量首先要考慮加工工藝的需要。對15000種工件按成組技術進行的分析表明，各種加工所必須的刀具數(shù)是：4把銑刀可完成95%左右的銑削工藝，10把孔加工刀具可完成70%的鉆削工藝，因此，14把刀的容量就可完成70%以上的工件鉆銑工藝。如果從完成工件的全部加工所需的刀具數(shù)目統(tǒng)計，則

12、80%的工件（中等尺寸，復雜程度一般）完成全部加工任務所需的刀具數(shù)為40種以下。所以對于一般的中、小型立式加工中心，配有14 30把刀具庫就能夠滿足70% 95%工件的加工需要。6.4.2 刀庫n3.鏈式刀庫 鏈式刀庫是目前使用最多的一種刀庫形式，由一個主動鏈輪帶動裝有刀套的鏈條移動而構(gòu)成刀庫。這種刀庫的一般結(jié)構(gòu)為標準套筒滾子鏈式結(jié)構(gòu)，如右圖。6.4.2 刀庫 主動鏈輪由伺服電動機通過蝸輪減速裝置驅(qū)動。導向輪一般做成光輪，圓周表面進行硬化處理。兼起張緊輪作用的左側(cè)兩個導輪的輪座必須帶有導向槽（或?qū)蜴I），以免松開螺釘時輪座位置歪扭，從而給張緊調(diào)節(jié)帶來麻煩?；亓阕矇K可以裝在鏈條的任意位置，而回零

13、開關則安裝在便于調(diào)整的地方。調(diào)整回零開關位置，可使刀套準確地停在換刀機械手的抓刀位置上。這時處于機械手抓刀位置的刀套的編號為1號，然后依次編上其他刀號。 如果刀套不能準確地停在換刀位置上，將會使換刀機械手抓刀不準，以致?lián)Q刀時發(fā)生掉刀現(xiàn)象。因此，刀套的準停問題是影響換刀動作可靠性的重要因素之一。為了確保刀套準確地停在換刀位置上，可采用定位盤準停方式，由液壓油缸推動的定位插銷插入定位盤的定位槽內(nèi)，實現(xiàn)刀套的準停，如右圖。6.4.2 刀庫n4.刀庫的選刀方式 現(xiàn)代加工中心的刀庫目前使用的選刀方式有刀套號與刀具號隨機變換方式和刀具號與刀座號固定對應方式兩種。 刀套號與刀具號隨機變換方式是目前最普遍采用

14、的方式。第一次給刀庫裝刀時，高速控制系統(tǒng)刀庫中的每個刀庫號和該刀套上的刀具號，刀具在使用中不一定被送到原來的刀套上，但是控制系統(tǒng)仍能記住該刀具號所在的新刀套號。 這種方式有利于縮短換刀、選刀時間。由于這種方式經(jīng)常改變刀具號與刀套的對應關系，所以在重新啟動機床時必須使刀庫回零，校驗一下顯示器上顯示的內(nèi)容與實際刀具的插存情況。6.4.2 刀庫 在刀具號與刀座號固定對應方式中，插在刀套上的刀具使用后仍還到原來的刀套上，即刀具號與刀套號的對應關系始終不變。這種方式的好處在于易于掌握刀具情況，可以安放較大直徑的刀具。但是在這種方式中，用完的刀具必須送還給原來的刀套后才能將下一個要用的刀具移動到換刀位置，

15、這勢必會增加換刀時間。 刀庫選刀方式一般采用“近路”移動原則，即無論采取哪種選刀方式，在根據(jù)程序指令把下一工序要用的刀具移到換刀位置時，都要向小于刀庫半圈的方向移動，以節(jié)省選刀時間。6.4.3 機械手n1.機械手的形式與種類（1）單臂單爪回轉(zhuǎn)式機械手，如圖a。這種機械手的手臂可以回轉(zhuǎn)不同的角度來進行自動換刀，手臂上只有一個夾爪，不論在刀庫上或主軸上，均靠這個夾爪裝刀及卸刀，因此換刀時間較長。（2）單臂雙爪擺動式機械手，如圖b。這種機械手的手臂上有兩個夾爪，這兩個夾爪有所分工，一個夾爪只執(zhí)行從主軸上取下“舊刀”送回刀庫的任務，而另一個夾爪則執(zhí)行由刀庫取出“新刀”送到主軸的任務，其換刀時間較單爪回

16、轉(zhuǎn)式機械手要少。6.4.3 機械手（3）雙臂回轉(zhuǎn)式機械手，如圖c。這種機械手的手臂兩端各有一個夾爪，這兩個夾爪可同時抓取刀庫及主軸上的刀具，回轉(zhuǎn)180后又同時將刀具放回刀庫及裝入主軸。換刀時間較以上兩種單臂機械手均短，是最常用的一種形式。圖右邊的機械手在抓取刀具或?qū)⒌毒咚腿氲稁旒爸鬏S時，其兩臂可伸縮。（4）雙機械手，如圖d。這種機械手相當于兩個單臂單爪機械手，它們相互配合進行自動換刀。其中一個機械手從主軸上取下“舊刀”送回刀庫，另一個機械手由刀庫取出“新刀”裝入機床主軸。6.4.3 機械手（5）雙臂往復式機械手，如圖e。這種機械手的兩臂可以往復運動，并交叉成一定的角度，一個手臂從主軸上取下“舊

17、刀”送回刀庫，另一個手臂由刀庫中取出“新刀”裝入主軸。整個機械手可沿某導軌直線移動或繞某個轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)刀庫與主軸間的運刀運動。（6）雙臂端面夾緊式機械手，如圖f。這種機械手只是在夾緊部位與上述幾種不同。前幾種機械手均靠夾緊刀柄的外圓表面抓取刀具，而這種機械手則夾緊刀柄的兩個端面。6.4.3 機械手n2.雙臂回轉(zhuǎn)式機械手 這種機械手的拔刀、插刀動作大都由油缸完成。根據(jù)結(jié)構(gòu)要求可以采取“油缸動、活塞固定”或“活塞動、油缸固定”的結(jié)構(gòu)形式。它的手臂的回轉(zhuǎn)動作通過活塞帶動齒條齒輪傳動來實現(xiàn)。其機械手臂的不同回轉(zhuǎn)角度，是由活塞的可調(diào)行程來保證的。右圖所示為這種形式的機械手的結(jié)構(gòu)。 這種機械手采用了液

18、壓裝置，液壓驅(qū)動的機械手需要嚴格的密封，還需較復雜的緩沖機構(gòu)?？刂茩C械手動作的電磁閥都有一定的時間常數(shù)，因而換刀速度較慢。6.4.3 機械手 近年來出現(xiàn)了凸輪聯(lián)動式單臂雙爪機械手，其工作原理如右圖所示。 這種機械手的優(yōu)點是：由電動機驅(qū)動，不需較復雜的液壓系統(tǒng)及密封、緩沖機構(gòu)，沒有漏油現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。同時，機械手手臂的回轉(zhuǎn)，插刀、拔刀的分解動作是聯(lián)動的，部分時間可重疊，從而大大縮短了換刀時間。 另一種雙臂回轉(zhuǎn)式機械手是雙臂雙爪、手臂回轉(zhuǎn)軸與主軸成45的機械手。這種機械手的換刀動作可靠，換刀時間短。缺點是刀柄精度高，結(jié)構(gòu)復雜，聯(lián)機調(diào)整的相關精度要求高，機械手離加工區(qū)較近等。6.4.3 機

19、械手n3.手爪的形式 單臂雙爪式機械手的手爪一般采用機械鎖刀方式手爪彈簧銷式手爪。 右圖所示為鉗形手的杠桿手爪。圖中的鎖銷2在彈簧作用下，其大直徑外圓頂住退銷3，杠桿手爪6就不能擺動張開，其中的刀具就不會被甩出。當抓刀和換刀時，鎖銷2被裝在刀庫和主軸端部的撞塊壓回，止退銷3和杠桿手爪6能夠擺動而放開，刀具能裝入和取出。這種手爪的抓刀運動均為直線運動。6.5 其他輔助裝置n6.5.1 數(shù)控機床的液壓和氣動系統(tǒng)n1.液壓和氣動裝置在數(shù)控機床中的功能 現(xiàn)代數(shù)控機床除數(shù)控系統(tǒng)外還需要配備液壓和氣動裝置，來輔助實現(xiàn)整機的自動運行功能。數(shù)控機床所用的液壓和氣動裝置應結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，易于控制和調(diào)節(jié)。 由

20、于液壓傳動裝置使用工作壓力高的油性介質(zhì)，因此機構(gòu)出力大，機械結(jié)構(gòu)緊湊，動作平穩(wěn)可靠，易于調(diào)節(jié)，噪音較小。但要配置油泵和油箱，當油液滲漏時會污染環(huán)境。 而氣動裝置的氣源容易獲得，機床可以不必再單獨配送動力源，裝置結(jié)構(gòu)簡單，工作介質(zhì)不污染環(huán)境，工作速度塊，動作頻率高，適合于頻繁啟動的輔助工作。它在過載時也比較安全，不易發(fā)生過載損壞機件等事故。6.5.1 數(shù)控機床的液壓和氣動系統(tǒng)液壓和氣動裝置在機床中的輔助功能：（1）自動換刀所需的動作（2）機床運動部件的平衡（3）機床運動部件的制動和離合器的控制（4）機床的潤滑冷卻（5）機床防護罩、板、門的自動開關（6）工作臺的松開夾緊（8）工件、工具定位面，交換

21、工作臺自動吹屑清理定位基準面功能。6.5.1 數(shù)控機床的液壓和氣動系統(tǒng)n2.液壓系統(tǒng)的組成完整的液壓系統(tǒng)一般由以下幾部分組成：（1）能源部分。包括液壓泵裝置和蓄能器。它們能夠輸出壓力油，把原動機的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的壓力能，并儲存起來。（2）執(zhí)行機構(gòu)部分。液壓油缸、液動機等。用來帶動運動部件，將液體壓力能轉(zhuǎn)變成使工作部件運動的機械能。（3）控制部分。各種壓力閥。用于控制流體的壓力、流量和流動方向，從而控制執(zhí)行部件的作用力、運動速度和運動方向。也可以用來卸載，實現(xiàn)過載保護等。（4）輔件部分。系統(tǒng)中除上述三部分以外的其他元件。如油箱、壓力表、濾油器、管路、管接頭、加熱器和冷卻器等。右圖所示為常用的液

22、壓系統(tǒng)組成圖。6.5.1 數(shù)控機床的液壓和氣動系統(tǒng)下圖所示為立式加工中心輔助結(jié)構(gòu)的液壓傳動系統(tǒng)。6.5.2 排屑裝置n1.排屑裝置在數(shù)控系統(tǒng)中的作用 數(shù)控機床使機械加工的效率大為提高，單位時間內(nèi)數(shù)控機床的金屬切削用量大大高于普通機床，這使工件上的多余金屬變成切削后所占的空間也成倍增大。這些切削占用加工區(qū)域，如果不及時排除必然會覆蓋或纏繞在工件和刀具上，使自動加工無法繼續(xù)進行。此外，熾熱的切削向機床或工件散發(fā)熱量，使機床或工件產(chǎn)生變形，影響加工的精度。 因此迅速、有效地排除切屑對數(shù)控機床加工來說十分重要，而排屑裝置正是完成該工作的必備附屬裝置。排屑裝置的主要作用是將切屑從加工區(qū)域排出到數(shù)控機床之

23、外。另外，機床上的切屑中往往混合著切削液，排屑裝置必須將切屑從其中分離出來，送入切屑收集箱（車）內(nèi)，而將切削液回收到冷卻液箱。6.5.2 排屑裝置n2.排屑裝置的種類 目前，排屑裝置的工作可靠性和自動化程度，隨著數(shù)控機床技術的發(fā)展而不斷發(fā)展。各主要工業(yè)國家都已研究開發(fā)了各種類型的排屑裝置，并廣泛應用在各類數(shù)控機床上。這些裝置已逐步標準化和系列化，并由專業(yè)工廠生產(chǎn)。 選擇數(shù)控機床排屑裝置的結(jié)構(gòu)和工作形式時，應根據(jù)機床的種類、規(guī)格、加工工藝特點、工件的材質(zhì)和使用的冷卻液種類等來進行。下圖所示是幾種常見的排屑裝置。6.5.2 排屑裝置（1）平板鏈式排屑裝置（如圖a ）。該裝置以滾動鏈輪牽引鋼質(zhì)平板鏈

24、帶在封閉箱中運轉(zhuǎn)，加工中的切屑落到鏈帶上而被帶出機床。這種裝置能排除各種各種形狀的切屑，適應性強，各類機床都能采用。在車床上使用時多與機床的冷卻液合為一體，以簡化機床結(jié)構(gòu)。（2）刮板式排屑裝置（如圖b）。該裝置的傳動原理與平板鏈式的基本相同，只是鏈板不同，它的鏈板帶有刮板。這種裝置常用于輸送各種材料的短小切屑，排屑能力較強。但因負載大而需采用大功率的驅(qū)動電動機。6.5.2 排屑裝置（3）螺旋式排屑裝置（如圖b）。該裝置采用電動機，經(jīng)減速裝置驅(qū)動安裝在溝槽中的長螺旋桿。螺旋桿轉(zhuǎn)動時，溝槽中的切屑即被螺旋桿推動而連續(xù)向前運動，最終排入切屑收集箱中。螺旋桿有兩種形式，一種是用扁型鋼條卷成的螺旋彈簧形

25、式，另一種是在軸上焊接螺旋形鋼板的形式。 螺旋式排屑裝置占用空間小，適于安裝在機床與立柱間空隙狹小的位置上，而且它結(jié)構(gòu)簡單，排屑性能良好。但這種裝置只適于沿水平或小角度傾斜直線方向排運切屑，不能大角度傾斜、提升或轉(zhuǎn)向排屑。6.5.2 排屑裝置 另外，排屑裝置的安裝位置一般都盡可能靠近刀具的切削區(qū)域。如車床的排屑裝置一般裝在回轉(zhuǎn)工件的下方，銑床和加工中心的排屑裝置，則裝在床身的回水槽上或工作臺邊側(cè)位置，以利于簡化機床合排屑裝置的結(jié)構(gòu)，減少機床的占地面積，提高排屑效率。排出的切屑一般都落入切屑收集箱或小車中，有的則直接排入車間排屑系統(tǒng)。6.6 數(shù)控機床實例n6.6.1 數(shù)控車床 CK7815型數(shù)控

26、機床用于加工圓柱形、圓錐形和各種成形回轉(zhuǎn)表面?？绍囅鞲鞣N螺紋，對盤形零件進行鉆、擴、鉸和鏜孔等加工。其外形如圖所示。 機床為2坐標聯(lián)動半閉環(huán)控制。床身1上的導軌5為60傾斜布置，以利于排屑。導軌截面為矩形，剛性很好。床身左端是主軸箱。 主軸由直流或交流調(diào)速電動機驅(qū)動，故箱體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分簡單。可以進行無級調(diào)速和恒線速度切削，有利于提高端面加工時的表面粗糙度等級，也便于選取最能發(fā)揮刀具切削性能的切削速度。6.6.1 數(shù)控車床 為了快速裝卡工件，主軸尾端帶有液壓夾緊油缸。床身右邊是尾架8，床身上的床鞍溜板導軌與床身導軌橫向平行，也為60布置。上面裝有橫向進給驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)塔刀架。轉(zhuǎn)塔刀架的結(jié)構(gòu)可見右

27、上角的放大部分。刀盤6有三種，即8位、12位小刀盤和12位大刀盤，可以選樣訂貨。 縱向驅(qū)動裝置安裝在縱向床身導軌之間，縱橫向進給系統(tǒng)采用直流伺服電動機，帶動滾珠絲杠使刀架作進給運動。2為光電讀帶機，3和4是機床操縱臺和數(shù)控系統(tǒng)的操作面板。防護門7可以手動或液動開閉。液壓油泵及其操縱板位于機床后面的油箱上。機床配備有排屑裝置9和封閉式防護罩。若再配置上、下料的工業(yè)機器人，就可以形成一個柔性制造單元。6.6.2 加工中心 TH5632型加工中心是小型立式加工中心，它的外形如右圖所示。圖中8是床身，上有橫向?qū)к?，滑?在上面運動，為Y軸。6為縱向?qū)к?，為X軸。3是主軸箱，沿立柱導軌上下移動（Z軸）。

28、9是X軸伺服電機，2為刀庫，10是換刀機械手，位于刀庫和主軸之間。1是數(shù)控柜，5是驅(qū)動電源柜，它們位于機床立柱左右兩側(cè)，4是操縱臺。 在本機床上工件一次裝夾后，可自動連續(xù)地進行銑、鉆、鏜、鉸、擴、攻絲等多種工序。適于小型板件、盤類、殼體及模具等小零件的小批量多品種加工。6.6.3 數(shù)控磨床 磨削是精加工工序，常是控制零件某些部位加工質(zhì)量的最終手段。數(shù)控磨床的種類很多，其中數(shù)控外圓磨床的應用鉸廣，在數(shù)控磨床中占50以上。普通外圓磨床主要用于磨削圓柱、圓錐面或階梯軸肩的端面。數(shù)控外圓磨床除此之外，還可磨削圓環(huán)面，以及上述各種形式的組合表面。 在進給方面，普通外圓磨床一般采用液壓和手輪手動調(diào)節(jié)進給，且只能進行橫向進給和縱向進給。數(shù)控外圓磨床除橫向和徑向進給外，還可以兩軸聯(lián)動，進行注意角度的進給，以及作圓弧運動等。這些運動的速度完全數(shù)字化，因此可以選擇最佳的磨削加工工藝參數(shù)。 另外，數(shù)控外圓磨床在磨削量的控制、自動測量控制、修整砂輪和補償?shù)确矫娑加歇毜街帯Ｓ覉D是一種數(shù)控外圓磨床的結(jié)構(gòu)。6.6.4 數(shù)控齒輪加工機床 齒輪機床是加工齒輪輪齒的基本設備，齒輪機床的種類很多。圓柱齒輪加工機床有滾齒機、插齒機等；錐齒輪加工機床有直齒錐齒輪刨齒機、銑齒機、拉齒