數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)

1、第第2 2章章 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)2.1概述概述2.2數(shù)控機(jī)床的總體布局?jǐn)?shù)控機(jī)床的總體布局2.3數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)2.4數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)2.5數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌2.6數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置2.7數(shù)控機(jī)床的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)數(shù)控機(jī)床的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)本章要點(diǎn)本章要點(diǎn)下頁(yè)下頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)2.1 概述概述下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回|數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)|數(shù)控機(jī)床對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要求數(shù)控機(jī)床對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要求|提高數(shù)控機(jī)床性能的措施提高數(shù)控機(jī)床性能的措施圖庫(kù)圖庫(kù) 從本質(zhì)上說(shuō)，數(shù)控機(jī)床和普通

2、機(jī)床一樣，也是一種經(jīng)過(guò)切削將金屬材從本質(zhì)上說(shuō)，數(shù)控機(jī)床和普通機(jī)床一樣，也是一種經(jīng)過(guò)切削將金屬材料加工成各種不同形狀零件的設(shè)備。早期的數(shù)控機(jī)床，包括目前部分改造、料加工成各種不同形狀零件的設(shè)備。早期的數(shù)控機(jī)床，包括目前部分改造、改裝的數(shù)控機(jī)床，大都是在普通機(jī)床的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)的革新、改裝的數(shù)控機(jī)床，大都是在普通機(jī)床的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)的革新、改造而成的。因此，在許多場(chǎng)合，普通機(jī)床的構(gòu)成模式、零部件的設(shè)計(jì)計(jì)改造而成的。因此，在許多場(chǎng)合，普通機(jī)床的構(gòu)成模式、零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算方法仍然適用于數(shù)控機(jī)床。但是，隨著數(shù)控技術(shù)（包括伺服驅(qū)動(dòng)、主軸算方法仍然適用于數(shù)控機(jī)床。但是，隨著數(shù)控技術(shù)（包括伺服

3、驅(qū)動(dòng)、主軸驅(qū)動(dòng)）的迅速發(fā)展，為了適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)生產(chǎn)效率、加工精度、安全環(huán)驅(qū)動(dòng)）的迅速發(fā)展，為了適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)生產(chǎn)效率、加工精度、安全環(huán)保等方面越來(lái)越高的要求，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)已經(jīng)從初期對(duì)普通機(jī)保等方面越來(lái)越高的要求，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)已經(jīng)從初期對(duì)普通機(jī)床的局部改造，逐步發(fā)展形成了自己獨(dú)特的結(jié)構(gòu)。特別是隨著電主軸、直床的局部改造，逐步發(fā)展形成了自己獨(dú)特的結(jié)構(gòu)。特別是隨著電主軸、直線電動(dòng)機(jī)等新技術(shù)、新產(chǎn)品在數(shù)控機(jī)床上的推廣應(yīng)用，部分機(jī)械結(jié)構(gòu)日趨線電動(dòng)機(jī)等新技術(shù)、新產(chǎn)品在數(shù)控機(jī)床上的推廣應(yīng)用，部分機(jī)械結(jié)構(gòu)日趨簡(jiǎn)化，新的結(jié)構(gòu)、功能部件不斷涌現(xiàn)，數(shù)控機(jī)床的機(jī)械機(jī)構(gòu)正在發(fā)生重大簡(jiǎn)化，新的結(jié)構(gòu)

4、、功能部件不斷涌現(xiàn)，數(shù)控機(jī)床的機(jī)械機(jī)構(gòu)正在發(fā)生重大的變化，虛擬軸機(jī)床的出現(xiàn)和實(shí)用化，使傳統(tǒng)的機(jī)床結(jié)構(gòu)面臨著更嚴(yán)峻的的變化，虛擬軸機(jī)床的出現(xiàn)和實(shí)用化，使傳統(tǒng)的機(jī)床結(jié)構(gòu)面臨著更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)。2.1.1數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)|結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、自動(dòng)化程度高結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、自動(dòng)化程度高 下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回 數(shù)控機(jī)床需要根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令，自動(dòng)完成對(duì)進(jìn)給速度、主數(shù)控機(jī)床需要根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令，自動(dòng)完成對(duì)進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、道具運(yùn)動(dòng)軌跡以及其他機(jī)床輔助技能（如自動(dòng)換刀，自動(dòng)冷軸轉(zhuǎn)速、道具運(yùn)動(dòng)軌跡以及其他機(jī)床輔助技能（如自動(dòng)換刀，自動(dòng)冷卻）的控制。它必須利用伺服

5、進(jìn)給系統(tǒng)代替普通機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)，并卻）的控制。它必須利用伺服進(jìn)給系統(tǒng)代替普通機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)，并可以通過(guò)主軸調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸自動(dòng)變速。因此，在機(jī)械結(jié)構(gòu)上，數(shù)可以通過(guò)主軸調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸自動(dòng)變速。因此，在機(jī)械結(jié)構(gòu)上，數(shù)控機(jī)床的主軸箱、進(jìn)給變速箱結(jié)構(gòu)一般非常簡(jiǎn)單；齒輪、軸類(lèi)零件、控機(jī)床的主軸箱、進(jìn)給變速箱結(jié)構(gòu)一般非常簡(jiǎn)單；齒輪、軸類(lèi)零件、軸承的數(shù)量大為減少；電動(dòng)機(jī)可以直接連接主軸和滾珠絲杠，不用齒軸承的數(shù)量大為減少；電動(dòng)機(jī)可以直接連接主軸和滾珠絲杠，不用齒輪；在使用直線電動(dòng)機(jī)，電主軸的場(chǎng)合，甚至可以不用絲杠、主軸箱。輪；在使用直線電動(dòng)機(jī)，電主軸的場(chǎng)合，甚至可以不用絲杠、主軸箱。在操作上，在操作上，它

6、不像普通機(jī)床那樣，需要操作者通過(guò)手柄進(jìn)行調(diào)整和變它不像普通機(jī)床那樣，需要操作者通過(guò)手柄進(jìn)行調(diào)整和變速，操作機(jī)構(gòu)比普通機(jī)床要簡(jiǎn)單多，速，操作機(jī)構(gòu)比普通機(jī)床要簡(jiǎn)單多，許多機(jī)床甚至沒(méi)有手動(dòng)機(jī)械操作許多機(jī)床甚至沒(méi)有手動(dòng)機(jī)械操作系統(tǒng)。此外，由于數(shù)控機(jī)床的大部分輔助動(dòng)作都可以通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)。此外，由于數(shù)控機(jī)床的大部分輔助動(dòng)作都可以通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的輔助技能（輔助技能（M技能）進(jìn)行控制，因此，常用的操作按鈕也較普通機(jī)床技能）進(jìn)行控制，因此，常用的操作按鈕也較普通機(jī)床少。少。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 操作更方便，更簡(jiǎn)單操作更方便，更簡(jiǎn)單圖庫(kù)圖庫(kù)2.1.1數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)|廣泛采

7、用高效、無(wú)間隙傳動(dòng)裝置和新技術(shù)、新產(chǎn)品廣泛采用高效、無(wú)間隙傳動(dòng)裝置和新技術(shù)、新產(chǎn)品下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回 數(shù)控機(jī)床進(jìn)行的是高速、高精度加工，再簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行的是高速、高精度加工，再簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)的同時(shí)，對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)裝置和元件也提出了更高的要求。高效、無(wú)同時(shí)，對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)裝置和元件也提出了更高的要求。高效、無(wú)間隙傳動(dòng)裝置和元件在數(shù)控機(jī)床上去得了廣泛的應(yīng)用。如：滾珠間隙傳動(dòng)裝置和元件在數(shù)控機(jī)床上去得了廣泛的應(yīng)用。如：滾珠絲杠副、塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌等高效執(zhí)行部絲杠副、塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌等高效執(zhí)行部件，不僅可以減少進(jìn)給系統(tǒng)的摩擦阻力，提高傳動(dòng)效率；而且還

8、件，不僅可以減少進(jìn)給系統(tǒng)的摩擦阻力，提高傳動(dòng)效率；而且還可以使運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)和獲得較高的定位精度?？梢允惯\(yùn)動(dòng)平穩(wěn)和獲得較高的定位精度。 特別是隨著新材料，新工藝的普及、應(yīng)用，高速加工已經(jīng)特別是隨著新材料，新工藝的普及、應(yīng)用，高速加工已經(jīng)成為目前數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向之一，快進(jìn)速度達(dá)到了每分鐘數(shù)十成為目前數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向之一，快進(jìn)速度達(dá)到了每分鐘數(shù)十米，甚至上百米，主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到了每分鐘上萬(wàn)轉(zhuǎn)、甚至十幾萬(wàn)轉(zhuǎn)，米，甚至上百米，主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到了每分鐘上萬(wàn)轉(zhuǎn)、甚至十幾萬(wàn)轉(zhuǎn)，采用電主軸、支線電動(dòng)機(jī)、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌等新產(chǎn)品、新技術(shù)已勢(shì)采用電主軸、支線電動(dòng)機(jī)、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌等新產(chǎn)品、新技術(shù)已勢(shì)在必行。在必行。圖庫(kù)圖庫(kù)2.1

9、.1數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)|具有適應(yīng)無(wú)人化、柔性化加工的特殊部件具有適應(yīng)無(wú)人化、柔性化加工的特殊部件下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回 “工藝復(fù)合化工藝復(fù)合化”和和“功能集成化功能集成化”是無(wú)人化、柔性加工的基是無(wú)人化、柔性加工的基本要求，也是數(shù)控機(jī)床最顯著的特點(diǎn)和當(dāng)前的發(fā)展方向。因此，自動(dòng)本要求，也是數(shù)控機(jī)床最顯著的特點(diǎn)和當(dāng)前的發(fā)展方向。因此，自動(dòng)換刀裝置（換刀裝置（ATC）、動(dòng)力刀架、自動(dòng)換屑裝置、自動(dòng)潤(rùn)滑裝置等特殊）、動(dòng)力刀架、自動(dòng)換屑裝置、自動(dòng)潤(rùn)滑裝置等特殊機(jī)械部件是必不可少，有的機(jī)床還帶有自動(dòng)工作臺(tái)交換裝置機(jī)械部件是必不可少，有的機(jī)床還帶有自動(dòng)工作臺(tái)交換裝置（AP

10、C）。）。 “功能集成化功能集成化”是當(dāng)前數(shù)控機(jī)床的另一重要發(fā)展方向。在現(xiàn)是當(dāng)前數(shù)控機(jī)床的另一重要發(fā)展方向。在現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床上，自動(dòng)換刀裝置、自動(dòng)工作臺(tái)交換裝置等已經(jīng)成為基本代數(shù)控機(jī)床上，自動(dòng)換刀裝置、自動(dòng)工作臺(tái)交換裝置等已經(jīng)成為基本裝置。隨著數(shù)控機(jī)床向無(wú)人化、柔性化加工發(fā)展，功能集成化更多體裝置。隨著數(shù)控機(jī)床向無(wú)人化、柔性化加工發(fā)展，功能集成化更多體現(xiàn)在：工件的自動(dòng)裝卸、自動(dòng)定位，刀具的自動(dòng)對(duì)刀、破損檢測(cè)、壽現(xiàn)在：工件的自動(dòng)裝卸、自動(dòng)定位，刀具的自動(dòng)對(duì)刀、破損檢測(cè)、壽命管理，工件的自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)補(bǔ)償功能上，因此，國(guó)外還新近開(kāi)發(fā)命管理，工件的自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)補(bǔ)償功能上，因此，國(guó)外還新近開(kāi)發(fā)了集中突

11、破傳統(tǒng)機(jī)床界限，集鉆、銑、鏜、車(chē)、磨等加工于一體的所了集中突破傳統(tǒng)機(jī)床界限，集鉆、銑、鏜、車(chē)、磨等加工于一體的所謂謂“萬(wàn)能加工機(jī)床萬(wàn)能加工機(jī)床”，大大提高了附加值，并隨之不斷出現(xiàn)新的機(jī)械，大大提高了附加值，并隨之不斷出現(xiàn)新的機(jī)械部件。部件。圖庫(kù)圖庫(kù)2.1.1數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)|對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)、零部件的要求高對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)、零部件的要求高下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回 高速、高效、高精度的加工要求，無(wú)人化管理以及工藝復(fù)高速、高效、高精度的加工要求，無(wú)人化管理以及工藝復(fù)合化、功能集成化，一方面可以大大的提高生產(chǎn)率，同時(shí)，也合化、功能集成化，一方面可以大大的提高生產(chǎn)率，同時(shí)，也必

12、然會(huì)使機(jī)床的開(kāi)機(jī)時(shí)間，工作負(fù)載隨之增加，機(jī)床必須在高必然會(huì)使機(jī)床的開(kāi)機(jī)時(shí)間，工作負(fù)載隨之增加，機(jī)床必須在高負(fù)荷下，長(zhǎng)時(shí)間可靠工作。因此，對(duì)組成機(jī)床的各種零部件和負(fù)荷下，長(zhǎng)時(shí)間可靠工作。因此，對(duì)組成機(jī)床的各種零部件和控制系統(tǒng)的可靠性要求很高?？刂葡到y(tǒng)的可靠性要求很高。 此外，為了提高加工效率，充分發(fā)揮機(jī)床性能，數(shù)控機(jī)此外，為了提高加工效率，充分發(fā)揮機(jī)床性能，數(shù)控機(jī)床通常都能夠同時(shí)進(jìn)行粗細(xì)加工。這就要求機(jī)床技能滿足大切床通常都能夠同時(shí)進(jìn)行粗細(xì)加工。這就要求機(jī)床技能滿足大切削量的粗加工對(duì)機(jī)床的剛度、強(qiáng)度和抗震性的要求，而且也能削量的粗加工對(duì)機(jī)床的剛度、強(qiáng)度和抗震性的要求，而且也能達(dá)到精密加工機(jī)床對(duì)機(jī)

13、床精度的要求。因此，數(shù)控機(jī)床的主軸達(dá)到精密加工機(jī)床對(duì)機(jī)床精度的要求。因此，數(shù)控機(jī)床的主軸電機(jī)的功率一般比同規(guī)格的普通機(jī)床大，主要部件和基礎(chǔ)件的電機(jī)的功率一般比同規(guī)格的普通機(jī)床大，主要部件和基礎(chǔ)件的加工精度通常比普通機(jī)床高，對(duì)組成機(jī)床各部件的動(dòng)、靜態(tài)性加工精度通常比普通機(jī)床高，對(duì)組成機(jī)床各部件的動(dòng)、靜態(tài)性能以及熱穩(wěn)定性的精度保持性也提出了更高的要求。能以及熱穩(wěn)定性的精度保持性也提出了更高的要求。圖庫(kù)圖庫(kù)2.1.2數(shù)控機(jī)床對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要求數(shù)控機(jī)床對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要求|具有較高的靜、動(dòng)剛度和良好抗震性具有較高的靜、動(dòng)剛度和良好抗震性下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 機(jī)床的剛度反映了機(jī)床機(jī)構(gòu)抵抗變

14、形的能力，。機(jī)床機(jī)床的剛度反映了機(jī)床機(jī)構(gòu)抵抗變形的能力，。機(jī)床變形產(chǎn)生的誤差，通常很難通過(guò)調(diào)整和補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ枰詮刈冃萎a(chǎn)生的誤差，通常很難通過(guò)調(diào)整和補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ枰詮氐椎慕鉀Q。為了滿足數(shù)控機(jī)床高效、高精度、高可靠性以底的解決。為了滿足數(shù)控機(jī)床高效、高精度、高可靠性以及自動(dòng)化的要求，與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床應(yīng)具有更高及自動(dòng)化的要求，與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床應(yīng)具有更高的精剛度。此外，為了充分發(fā)揮機(jī)床的效率，加大切削用的精剛度。此外，為了充分發(fā)揮機(jī)床的效率，加大切削用量，還必須提高機(jī)床的抗震性，避免切削時(shí)產(chǎn)生的共振和量，還必須提高機(jī)床的抗震性，避免切削時(shí)產(chǎn)生的共振和顫振。而提高機(jī)構(gòu)的動(dòng)剛度是提高機(jī)床抗震

15、性的基本途徑。顫振。而提高機(jī)構(gòu)的動(dòng)剛度是提高機(jī)床抗震性的基本途徑。 2.1.2數(shù)控機(jī)床對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要求數(shù)控機(jī)床對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要求|具有較好的熱穩(wěn)定性具有較好的熱穩(wěn)定性下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 機(jī)床的熱變性是影響機(jī)床加工精度的主要因素之一。機(jī)床的熱變性是影響機(jī)床加工精度的主要因素之一。由于數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速、快速進(jìn)給都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)普通機(jī)床，由于數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速、快速進(jìn)給都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)普通機(jī)床，機(jī)床又長(zhǎng)時(shí)間處于連續(xù)工作狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)、絲杠、軸承、機(jī)床又長(zhǎng)時(shí)間處于連續(xù)工作狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)、絲杠、軸承、導(dǎo)軌的發(fā)熱都比較嚴(yán)重，加上高速切削產(chǎn)生的切屑的影響，導(dǎo)軌的發(fā)熱都比較嚴(yán)重，加上高速切削產(chǎn)生的切屑的

16、影響，使得數(shù)控機(jī)床的熱變性影響比普通機(jī)床要嚴(yán)重得多。雖然使得數(shù)控機(jī)床的熱變性影響比普通機(jī)床要嚴(yán)重得多。雖然在先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)具有熱變性補(bǔ)償功能，但是它并不能完在先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)具有熱變性補(bǔ)償功能，但是它并不能完全消除熱變性對(duì)于加工精度的影響，在數(shù)控機(jī)床上還應(yīng)采全消除熱變性對(duì)于加工精度的影響，在數(shù)控機(jī)床上還應(yīng)采取必要的措施，盡可能減小機(jī)床的熱變性。取必要的措施，盡可能減小機(jī)床的熱變性。2.1.2數(shù)控機(jī)床對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要求數(shù)控機(jī)床對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要求|具有較高的運(yùn)動(dòng)精度和良好的低速穩(wěn)定性具有較高的運(yùn)動(dòng)精度和良好的低速穩(wěn)定性下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 利用伺服系統(tǒng)代替普通機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床

17、的利用伺服系統(tǒng)代替普通機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的主要特點(diǎn)。伺服系統(tǒng)最小的移動(dòng)量（脈沖當(dāng)量），一般只有主要特點(diǎn)。伺服系統(tǒng)最小的移動(dòng)量（脈沖當(dāng)量），一般只有0.001mm，甚至更??；最低進(jìn)給速度，一般只有，甚至更小；最低進(jìn)給速度，一般只有1mm/min，甚至更低。這就要求進(jìn)給系統(tǒng)具有較高的運(yùn)動(dòng)精度，良好的甚至更低。這就要求進(jìn)給系統(tǒng)具有較高的運(yùn)動(dòng)精度，良好的跟蹤性能和低速穩(wěn)定性，才能對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的位置指令做出準(zhǔn)跟蹤性能和低速穩(wěn)定性，才能對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的位置指令做出準(zhǔn)確的響應(yīng)，從而得到要求的定位精度。確的響應(yīng)，從而得到要求的定位精度。 傳動(dòng)裝置的間隙直接影響著機(jī)床的定位精度，雖然在傳動(dòng)裝置的間隙直接影響著機(jī)

18、床的定位精度，雖然在數(shù)控系統(tǒng)中可以通過(guò)間隙補(bǔ)償、單向定位等措施減小這一影數(shù)控系統(tǒng)中可以通過(guò)間隙補(bǔ)償、單向定位等措施減小這一影響，但不能完全消除。特別是對(duì)于非均勻間隙，必須機(jī)械消響，但不能完全消除。特別是對(duì)于非均勻間隙，必須機(jī)械消除間隙措施，才能得到較好的解決。除間隙措施，才能得到較好的解決。2.1.2數(shù)控機(jī)床對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要求數(shù)控機(jī)床對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要求|具有良好的操作、安全防護(hù)性能具有良好的操作、安全防護(hù)性能下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 方便、舒適的操作性能，是操作者普遍關(guān)心的問(wèn)題。在方便、舒適的操作性能，是操作者普遍關(guān)心的問(wèn)題。在大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床上，刀具和工件的裝卸、刀具和夾具的調(diào)整、

19、大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床上，刀具和工件的裝卸、刀具和夾具的調(diào)整、還需要操作者完成，機(jī)床的維修更離不開(kāi)人，而且由于加工效還需要操作者完成，機(jī)床的維修更離不開(kāi)人，而且由于加工效率的提高，數(shù)控機(jī)床的工件裝卸可能比普通機(jī)床更加頻繁，因率的提高，數(shù)控機(jī)床的工件裝卸可能比普通機(jī)床更加頻繁，因此良好的操作性能是數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)必須的問(wèn)題。數(shù)控機(jī)床是此良好的操作性能是數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)必須的問(wèn)題。數(shù)控機(jī)床是一種高度自動(dòng)化的加工設(shè)備，動(dòng)作復(fù)雜，高速運(yùn)動(dòng)部件較多，一種高度自動(dòng)化的加工設(shè)備，動(dòng)作復(fù)雜，高速運(yùn)動(dòng)部件較多，對(duì)機(jī)床動(dòng)作互鎖、安全防護(hù)性能的要求也比普通機(jī)床要高很多。對(duì)機(jī)床動(dòng)作互鎖、安全防護(hù)性能的要求也比普通機(jī)床要高很多。同

20、時(shí)，數(shù)控機(jī)床一般都有高壓、大流量的冷卻系統(tǒng)，為了防止同時(shí)，數(shù)控機(jī)床一般都有高壓、大流量的冷卻系統(tǒng)，為了防止切屑、冷卻液的飛濺，數(shù)控機(jī)床通常都應(yīng)采用封閉和半封閉的切屑、冷卻液的飛濺，數(shù)控機(jī)床通常都應(yīng)采用封閉和半封閉的防護(hù)形式，增加防護(hù)性能。防護(hù)形式，增加防護(hù)性能。 2.1.3提高數(shù)控機(jī)床性能的措施提高數(shù)控機(jī)床性能的措施|合理選擇數(shù)控機(jī)床的總體布局合理選擇數(shù)控機(jī)床的總體布局 下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 機(jī)床的總體布局直接影響到機(jī)床的結(jié)構(gòu)和性能。合理選擇機(jī)床的總體布局直接影響到機(jī)床的結(jié)構(gòu)和性能。合理選擇機(jī)床布局，不但可以使機(jī)械結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、合理、經(jīng)濟(jì)，而且能提機(jī)床布局，不但可以使機(jī)械結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、

21、合理、經(jīng)濟(jì)，而且能提高機(jī)床剛度、改善機(jī)床受力情況，提高熱穩(wěn)定性和操作性能，使高機(jī)床剛度、改善機(jī)床受力情況，提高熱穩(wěn)定性和操作性能，使機(jī)床滿足數(shù)控化的要求。如：在數(shù)控機(jī)床上采用斜床身布局，可機(jī)床滿足數(shù)控化的要求。如：在數(shù)控機(jī)床上采用斜床身布局，可以改善受力情況，提高床身的剛度，提高操作性能。臥式數(shù)控鏜以改善受力情況，提高床身的剛度，提高操作性能。臥式數(shù)控鏜床采用床采用T形床身，框架結(jié)構(gòu)雙立柱、立柱移動(dòng)式（形床身，框架結(jié)構(gòu)雙立柱、立柱移動(dòng)式（Z）布局，可）布局，可以減少機(jī)床的機(jī)構(gòu)層次，大大提高機(jī)床結(jié)構(gòu)剛度和加工精度，精以減少機(jī)床的機(jī)構(gòu)層次，大大提高機(jī)床結(jié)構(gòu)剛度和加工精度，精度的穩(wěn)定性好，熱變性的影

22、響小。在高速加工機(jī)床上，則通過(guò)采度的穩(wěn)定性好，熱變性的影響小。在高速加工機(jī)床上，則通過(guò)采用固定門(mén)式立柱、用固定門(mén)式立柱、“箱中箱箱中箱”等特殊的布局型式，以最大限度地等特殊的布局型式，以最大限度地降低運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量，提高機(jī)床部件的快進(jìn)速度和加速度，以滿降低運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量，提高機(jī)床部件的快進(jìn)速度和加速度，以滿足高速加工的需要。足高速加工的需要。2.1.3提高數(shù)控機(jī)床性能的措施提高數(shù)控機(jī)床性能的措施|提高結(jié)構(gòu)件的剛度提高結(jié)構(gòu)件的剛度下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 結(jié)構(gòu)的剛度直接影響機(jī)床的精度和動(dòng)態(tài)性能。機(jī)床結(jié)構(gòu)的剛度直接影響機(jī)床的精度和動(dòng)態(tài)性能。機(jī)床的剛度主要決定于組成機(jī)械系統(tǒng)的部件質(zhì)量、剛度、

23、阻尼、的剛度主要決定于組成機(jī)械系統(tǒng)的部件質(zhì)量、剛度、阻尼、固有頻率以及負(fù)載激振頻率等。提高機(jī)床結(jié)構(gòu)剛度主要措固有頻率以及負(fù)載激振頻率等。提高機(jī)床結(jié)構(gòu)剛度主要措施有：改善機(jī)械部分構(gòu)件；利用平衡機(jī)構(gòu)補(bǔ)償部件變性；施有：改善機(jī)械部分構(gòu)件；利用平衡機(jī)構(gòu)補(bǔ)償部件變性；改善并構(gòu)件間的連接形式；縮短傳動(dòng)鏈，適當(dāng)加大傳動(dòng)軸，改善并構(gòu)件間的連接形式；縮短傳動(dòng)鏈，適當(dāng)加大傳動(dòng)軸，對(duì)軸承和滾珠絲杠等傳動(dòng)部件進(jìn)行預(yù)緊等等。對(duì)軸承和滾珠絲杠等傳動(dòng)部件進(jìn)行預(yù)緊等等。2.1.3提高數(shù)控機(jī)床性能的措施提高數(shù)控機(jī)床性能的措施|提高機(jī)床抗振性提高機(jī)床抗振性下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 高速轉(zhuǎn)動(dòng)零部件的動(dòng)態(tài)不平衡力與切削產(chǎn)生的

24、振動(dòng)，高速轉(zhuǎn)動(dòng)零部件的動(dòng)態(tài)不平衡力與切削產(chǎn)生的振動(dòng)，是引起機(jī)床振動(dòng)的主要原因。提高數(shù)控機(jī)床抗振性的主要措施是引起機(jī)床振動(dòng)的主要原因。提高數(shù)控機(jī)床抗振性的主要措施有：對(duì)機(jī)床高速轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)部件，特別是主軸部件進(jìn)行動(dòng)平衡，對(duì)有：對(duì)機(jī)床高速轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)部件，特別是主軸部件進(jìn)行動(dòng)平衡，對(duì)傳動(dòng)部件進(jìn)行消隙處理，減少機(jī)床激振力；提高機(jī)械部件的靜傳動(dòng)部件進(jìn)行消隙處理，減少機(jī)床激振力；提高機(jī)械部件的靜態(tài)剛度和固有頻率，避免共振，在機(jī)床結(jié)構(gòu)大件中充填阻尼材態(tài)剛度和固有頻率，避免共振，在機(jī)床結(jié)構(gòu)大件中充填阻尼材料，在大件表面噴涂阻尼涂層抑制振動(dòng)等。料，在大件表面噴涂阻尼涂層抑制振動(dòng)等。2.1.3提高數(shù)控機(jī)床性能的措施提高數(shù)控

25、機(jī)床性能的措施|改善機(jī)床的熱變形改善機(jī)床的熱變形下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 引起機(jī)床熱變形的主要原因是機(jī)床內(nèi)部熱源發(fā)熱，摩引起機(jī)床熱變形的主要原因是機(jī)床內(nèi)部熱源發(fā)熱，摩擦以及切削產(chǎn)生的發(fā)熱。減少機(jī)床熱變形的措施主要有：擦以及切削產(chǎn)生的發(fā)熱。減少機(jī)床熱變形的措施主要有：采用采用伺服電動(dòng)機(jī)和主軸電動(dòng)機(jī)、變量泵等低能耗執(zhí)行元件，減少熱伺服電動(dòng)機(jī)和主軸電動(dòng)機(jī)、變量泵等低能耗執(zhí)行元件，減少熱量的產(chǎn)生；簡(jiǎn)化傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，減少傳動(dòng)齒輪、傳動(dòng)軸，采量的產(chǎn)生；簡(jiǎn)化傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，減少傳動(dòng)齒輪、傳動(dòng)軸，采用低摩擦系數(shù)的導(dǎo)軌和軸承，減少摩擦發(fā)熱；改善散熱條件、用低摩擦系數(shù)的導(dǎo)軌和軸承，減少摩擦發(fā)熱；改善散熱

26、條件、增加隔熱措施、對(duì)發(fā)熱部件（如：電柜、絲桿、油箱等）進(jìn)行增加隔熱措施、對(duì)發(fā)熱部件（如：電柜、絲桿、油箱等）進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，吸收熱量，避免溫升；采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使部件強(qiáng)制冷卻，吸收熱量，避免溫升；采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使部件均勻受熱；對(duì)切削部分采用高壓、大流量冷卻系統(tǒng)冷卻均勻受熱；對(duì)切削部分采用高壓、大流量冷卻系統(tǒng)冷卻等等。等等。2.1.3提高數(shù)控機(jī)床性能的措施提高數(shù)控機(jī)床性能的措施|保證運(yùn)動(dòng)的精度和穩(wěn)定性保證運(yùn)動(dòng)的精度和穩(wěn)定性下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度和穩(wěn)定性，不僅和數(shù)控系統(tǒng)的分辨率、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度和穩(wěn)定性，不僅和數(shù)控系統(tǒng)的分辨率、伺服系統(tǒng)的精度的穩(wěn)定性有關(guān)，而且還在很大

27、程度上取決于機(jī)伺服系統(tǒng)的精度的穩(wěn)定性有關(guān)，而且還在很大程度上取決于機(jī)械傳動(dòng)的精度。傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度、間隙、摩擦死區(qū)、非線性環(huán)械傳動(dòng)的精度。傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度、間隙、摩擦死區(qū)、非線性環(huán)節(jié)都對(duì)機(jī)床的精度和穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響。減小運(yùn)動(dòng)部件的節(jié)都對(duì)機(jī)床的精度和穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響。減小運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量，采用低摩擦系數(shù)的導(dǎo)軌和軸承以及滾珠絲桿副、靜壓導(dǎo)質(zhì)量，采用低摩擦系數(shù)的導(dǎo)軌和軸承以及滾珠絲桿副、靜壓導(dǎo)軌、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌、塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌等高效執(zhí)行部件，可以減少軌、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌、塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌等高效執(zhí)行部件，可以減少系統(tǒng)的摩擦阻力，提高運(yùn)動(dòng)精度，避免低速爬行?？s短傳動(dòng)鏈，系統(tǒng)的摩擦阻力，提高運(yùn)動(dòng)精度，避免低速爬行。

28、縮短傳動(dòng)鏈，對(duì)傳動(dòng)部件進(jìn)行消隙，對(duì)軸承和滾珠絲杠進(jìn)行預(yù)緊，可以減消對(duì)傳動(dòng)部件進(jìn)行消隙，對(duì)軸承和滾珠絲杠進(jìn)行預(yù)緊，可以減消機(jī)械系統(tǒng)的間隙和非線性影響，提高機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度和穩(wěn)定性。機(jī)械系統(tǒng)的間隙和非線性影響，提高機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度和穩(wěn)定性。2.2 數(shù)控機(jī)床的總體布局?jǐn)?shù)控機(jī)床的總體布局|數(shù)控車(chē)床的常用布局形式數(shù)控車(chē)床的常用布局形式|臥式數(shù)控鏜銑床（臥式加工中心）臥式數(shù)控鏜銑床（臥式加工中心）的常用布局形式的常用布局形式 |立式數(shù)控鏜銑床（立式加工中心）立式數(shù)控鏜銑床（立式加工中心）的常用布局形式的常用布局形式|數(shù)控機(jī)床交換工作臺(tái)的布局?jǐn)?shù)控機(jī)床交換工作臺(tái)的布局|高速加工數(shù)控機(jī)床的特殊布局高速加工數(shù)控機(jī)床的

29、特殊布局 |虛擬軸機(jī)床虛擬軸機(jī)床下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)2.2.1數(shù)控車(chē)床的常用布局形式數(shù)控車(chē)床的常用布局形式平床身平床身斜床身斜床身立式床身立式床身 圖圖2-1 數(shù)控車(chē)床的三種常用布局?jǐn)?shù)控車(chē)床的三種常用布局(a)平床身布局平床身布局(b)斜床身布局斜床身布局(c)立式床身布局立式床身布局| 常用布局形式常用布局形式下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 這三種布局方式各有特點(diǎn)，一般經(jīng)濟(jì)型、普及型數(shù)控車(chē)這三種布局方式各有特點(diǎn)，一般經(jīng)濟(jì)型、普及型數(shù)控車(chē)床以及數(shù)控化改造的車(chē)床，大都采用平床身；性能要求較高床以及數(shù)控化改造的車(chē)床，大都采用平床身；性能要求較高的中、小規(guī)格數(shù)控車(chē)床采用斜床身（有的機(jī)床

30、是用平床身斜的中、小規(guī)格數(shù)控車(chē)床采用斜床身（有的機(jī)床是用平床身斜滑板）；大型數(shù)控車(chē)床或精密數(shù)控車(chē)床采用立式床身?；澹淮笮蛿?shù)控車(chē)床或精密數(shù)控車(chē)床采用立式床身。 2.2.1數(shù)控車(chē)床的常用布局形式數(shù)控車(chē)床的常用布局形式| 常用布局形式常用布局形式下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 斜床身布局的數(shù)控車(chē)床（導(dǎo)軌傾斜角度通常選擇斜床身布局的數(shù)控車(chē)床（導(dǎo)軌傾斜角度通常選擇45、60或或75），不僅可以在同等條件下，改善受力情況，而），不僅可以在同等條件下，改善受力情況，而且還可通過(guò)整體封閉式截面設(shè)計(jì)，提高床身的剛度，特別且還可通過(guò)整體封閉式截面設(shè)計(jì)，提高床身的剛度，特別是自動(dòng)換刀裝置的布置較方便。而平床身

31、、立式床身布局是自動(dòng)換刀裝置的布置較方便。而平床身、立式床身布局的機(jī)床受結(jié)構(gòu)的局限，布置比較困難，限制了機(jī)床性能。的機(jī)床受結(jié)構(gòu)的局限，布置比較困難，限制了機(jī)床性能。因此，斜床身布局的數(shù)控車(chē)床應(yīng)用比較廣泛。因此，斜床身布局的數(shù)控車(chē)床應(yīng)用比較廣泛。 2.2.1數(shù)控車(chē)床的常用布局形式數(shù)控車(chē)床的常用布局形式| 常用布局形式常用布局形式下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 在其他方面則三種布局方式各具特點(diǎn)：在其他方面則三種布局方式各具特點(diǎn)： （1）熱穩(wěn)定性：）熱穩(wěn)定性：當(dāng)主軸箱因發(fā)熱使主軸軸線產(chǎn)生熱變當(dāng)主軸箱因發(fā)熱使主軸軸線產(chǎn)生熱變位時(shí)，斜床身的影響最??；斜床身、立式床身因排屑性能好，位時(shí)，斜床身的影響最小

32、；斜床身、立式床身因排屑性能好，受切屑產(chǎn)生的熱量影響也小。受切屑產(chǎn)生的熱量影響也小。 （2）運(yùn)動(dòng)精度：）運(yùn)動(dòng)精度：平床身布局由于刀架水平布置，不受平床身布局由于刀架水平布置，不受刀架、滑板自重的影響，容易提高定位精度；立式床身受自重刀架、滑板自重的影響，容易提高定位精度；立式床身受自重的影響最大，有時(shí)需要加平衡機(jī)構(gòu)消除；斜床身介于兩者之間。的影響最大，有時(shí)需要加平衡機(jī)構(gòu)消除；斜床身介于兩者之間。2.2.1數(shù)控車(chē)床的常用布局形式數(shù)控車(chē)床的常用布局形式| 常用布局形式常用布局形式下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) （3）加工制造）加工制造 ： 平床身的加工工藝性較好，部件精度平床身的加工工藝性較好，

33、部件精度較容易保證。另外，平床身機(jī)床工件重量產(chǎn)生的變形方向豎直較容易保證。另外，平床身機(jī)床工件重量產(chǎn)生的變形方向豎直向下，它和刀具運(yùn)動(dòng)方向垂直，對(duì)加工精度的影響較?。涣⑹较蛳?，它和刀具運(yùn)動(dòng)方向垂直，對(duì)加工精度的影響較??；立式床身產(chǎn)生的變形方向正好沿著運(yùn)動(dòng)方向，對(duì)精度影響最大；斜床身產(chǎn)生的變形方向正好沿著運(yùn)動(dòng)方向，對(duì)精度影響最大；斜床身介于兩者之間。床身介于兩者之間。 （4）操作、防護(hù)、排屑性能）操作、防護(hù)、排屑性能 ：斜床身的觀察角度最好、斜床身的觀察角度最好、工件的調(diào)整比較方便，平床身有刀架的影響，加上滑板突出前工件的調(diào)整比較方便，平床身有刀架的影響，加上滑板突出前方，觀察、調(diào)整較困難。但是

34、，在大型工件和刀具的裝卸方面，方，觀察、調(diào)整較困難。但是，在大型工件和刀具的裝卸方面，平床身因其敞開(kāi)面寬，起吊容易，裝卸比較方便。立式床身因平床身因其敞開(kāi)面寬，起吊容易，裝卸比較方便。立式床身因切屑可以自由落下，排屑性能最好，導(dǎo)軌防護(hù)也較容易。在防切屑可以自由落下，排屑性能最好，導(dǎo)軌防護(hù)也較容易。在防護(hù)罩的設(shè)計(jì)上，斜床身和立式床身結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，安裝也比較方護(hù)罩的設(shè)計(jì)上，斜床身和立式床身結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，安裝也比較方便；而平床身則需要三面封閉，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本較高。便；而平床身則需要三面封閉，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本較高。2.2.2臥式數(shù)控鏜銑床（臥式數(shù)控鏜銑床（臥式加工中心）的常用布）的常用布局形式局

35、形式 臥式數(shù)控鏜銑床（臥式加工中心）的布局形式種類(lèi)較多，臥式數(shù)控鏜銑床（臥式加工中心）的布局形式種類(lèi)較多，其主要區(qū)別在于立柱的結(jié)構(gòu)形式和其主要區(qū)別在于立柱的結(jié)構(gòu)形式和X、Z坐標(biāo)軸的移動(dòng)方式坐標(biāo)軸的移動(dòng)方式上（上（Y軸移動(dòng)方式無(wú)區(qū)別）。軸移動(dòng)方式無(wú)區(qū)別）。 單立柱單立柱框架結(jié)構(gòu)雙立柱框架結(jié)構(gòu)雙立柱圖圖2-2臥式數(shù)控鏜銑床（臥式加工中心）常見(jiàn)的布局形式臥式數(shù)控鏜銑床（臥式加工中心）常見(jiàn)的布局形式|常用的立柱常用的立柱下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) Z坐標(biāo)軸的移動(dòng)方式有工作臺(tái)移動(dòng)式（圖坐標(biāo)軸的移動(dòng)方式有工作臺(tái)移動(dòng)式（圖2-2a、b）和立柱移動(dòng)）和立柱移動(dòng)式（圖式（圖2-2c）兩種。以上基本形式通過(guò)

36、不同組合，還可以派生其）兩種。以上基本形式通過(guò)不同組合，還可以派生其他多種變形，如他多種變形，如X、Z兩軸都采用立柱移動(dòng)，工作臺(tái)完全固定的結(jié)兩軸都采用立柱移動(dòng)，工作臺(tái)完全固定的結(jié)構(gòu)形式；或構(gòu)形式；或X軸為立柱移動(dòng)、軸為立柱移動(dòng)、Z軸為工作臺(tái)移動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式等。軸為工作臺(tái)移動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式等。2.2.2臥式數(shù)控鏜銑床（臥式數(shù)控鏜銑床（臥式加工中心）的常用布）的常用布局形式局形式 下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 在圖在圖2-2所示的三種中、小規(guī)格臥式數(shù)控鏜銑床（臥式加工中心）所示的三種中、小規(guī)格臥式數(shù)控鏜銑床（臥式加工中心）常見(jiàn)的布局形式中，圖常見(jiàn)的布局形式中，圖2-2a所示的結(jié)構(gòu)形式和傳統(tǒng)的臥式鏜床

37、相所示的結(jié)構(gòu)形式和傳統(tǒng)的臥式鏜床相同，多見(jiàn)于早期的數(shù)控機(jī)床或數(shù)控化改造的機(jī)床；圖同，多見(jiàn)于早期的數(shù)控機(jī)床或數(shù)控化改造的機(jī)床；圖2-2b所示的所示的采用了框架結(jié)構(gòu)雙立柱、采用了框架結(jié)構(gòu)雙立柱、Z軸工作臺(tái)移動(dòng)式布局，為中、小規(guī)格臥軸工作臺(tái)移動(dòng)式布局，為中、小規(guī)格臥式數(shù)控機(jī)床常用的結(jié)構(gòu)形式。圖式數(shù)控機(jī)床常用的結(jié)構(gòu)形式。圖2-2c所示的采用了所示的采用了T形床身、框架形床身、框架結(jié)構(gòu)雙立柱、立柱移動(dòng)式（結(jié)構(gòu)雙立柱、立柱移動(dòng)式（Z軸）布局，為臥式數(shù)控機(jī)床典型結(jié)構(gòu)。軸）布局，為臥式數(shù)控機(jī)床典型結(jié)構(gòu)。 框架結(jié)構(gòu)雙立柱采用了對(duì)稱結(jié)構(gòu)，主軸箱在兩立柱中間上、下框架結(jié)構(gòu)雙立柱采用了對(duì)稱結(jié)構(gòu)，主軸箱在兩立柱中間上、

38、下運(yùn)動(dòng)，與傳統(tǒng)的主軸箱側(cè)掛式結(jié)構(gòu)相比，大大提高了結(jié)構(gòu)剛度。運(yùn)動(dòng)，與傳統(tǒng)的主軸箱側(cè)掛式結(jié)構(gòu)相比，大大提高了結(jié)構(gòu)剛度。另外，主軸箱是從左、右兩導(dǎo)軌的內(nèi)側(cè)進(jìn)行定位，熱變形產(chǎn)生的另外，主軸箱是從左、右兩導(dǎo)軌的內(nèi)側(cè)進(jìn)行定位，熱變形產(chǎn)生的主軸軸線變位被限制在垂直方向上，因此，可以通過(guò)對(duì)主軸軸線變位被限制在垂直方向上，因此，可以通過(guò)對(duì)Y軸的補(bǔ)償，軸的補(bǔ)償，減小熱變形的影響。減小熱變形的影響。2.2.2臥式數(shù)控鏜銑床（臥式數(shù)控鏜銑床（臥式加工中心）的常用布）的常用布局形式局形式 下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) T形床身布局可以使工作臺(tái)沿床身做形床身布局可以使工作臺(tái)沿床身做X 方向移動(dòng)時(shí)，在全行程方向移動(dòng)時(shí)，

39、在全行程范圍內(nèi)，工作臺(tái)和工件完全支承在床身上，因此，機(jī)床剛性好，范圍內(nèi)，工作臺(tái)和工件完全支承在床身上，因此，機(jī)床剛性好，工作臺(tái)承載能力強(qiáng)，加工精度容易得到保證。而且，這種結(jié)構(gòu)可工作臺(tái)承載能力強(qiáng)，加工精度容易得到保證。而且，這種結(jié)構(gòu)可以很方便地增加以很方便地增加X(jué)軸行程，便于機(jī)床品種的系列化、零部件的通用軸行程，便于機(jī)床品種的系列化、零部件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化?；蜆?biāo)準(zhǔn)化。 立柱移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：首先，這種形式減少了機(jī)床的結(jié)構(gòu)立柱移動(dòng)式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：首先，這種形式減少了機(jī)床的結(jié)構(gòu)層次，使床身上只有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、工作臺(tái)，共三層結(jié)構(gòu)，它比傳層次，使床身上只有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、工作臺(tái)，共三層結(jié)構(gòu)，它比傳統(tǒng)的四層

40、十字工作臺(tái)，更容易保證大件結(jié)構(gòu)剛性；同時(shí)又降低了統(tǒng)的四層十字工作臺(tái)，更容易保證大件結(jié)構(gòu)剛性；同時(shí)又降低了工件的裝卸高度，提高了操作性能。其次，工件的裝卸高度，提高了操作性能。其次，Z軸的移動(dòng)在后床身上軸的移動(dòng)在后床身上進(jìn)行，進(jìn)給力與軸向切削力在同一平面內(nèi)，承受的扭曲力小，鏜進(jìn)行，進(jìn)給力與軸向切削力在同一平面內(nèi)，承受的扭曲力小，鏜孔和銑削精度高。此外，由于孔和銑削精度高。此外，由于Z軸的導(dǎo)軌的承重是固定不變的，它軸的導(dǎo)軌的承重是固定不變的，它不隨工件重量改變而改變，因此有利于提高不隨工件重量改變而改變，因此有利于提高Z軸的定位精度和精度軸的定位精度和精度的穩(wěn)定性。但是，由于的穩(wěn)定性。但是，由于Z

41、軸承載較重，對(duì)提高軸承載較重，對(duì)提高Z軸的快速性不利，軸的快速性不利，這是其不足之處。這是其不足之處。2.2.3立式數(shù)控鏜銑床（立式數(shù)控鏜銑床（立式加工中心）的常用布）的常用布局形式局形式 下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)立式數(shù)控鏜銑床（立式加工中心）的布局形式與臥式數(shù)控鏜銑床立式數(shù)控鏜銑床（立式加工中心）的布局形式與臥式數(shù)控鏜銑床類(lèi)似，圖類(lèi)似，圖2-3所示的是三種常見(jiàn)布局形式。所示的是三種常見(jiàn)布局形式。 這三種布局形式中，圖這三種布局形式中，圖2-3a所示的結(jié)構(gòu)形式是常見(jiàn)的工所示的結(jié)構(gòu)形式是常見(jiàn)的工作臺(tái)移動(dòng)式數(shù)控鏜銑床（立式加工中心）的布局，為中、小規(guī)格作臺(tái)移動(dòng)式數(shù)控鏜銑床（立式加工中心）的

42、布局，為中、小規(guī)格機(jī)床的常用結(jié)構(gòu)形式；圖機(jī)床的常用結(jié)構(gòu)形式；圖2-3b所示的采用了所示的采用了T形床身，形床身，X、Y、Z三三軸都是立柱移動(dòng)式的布局，多見(jiàn)于長(zhǎng)床身（大軸都是立柱移動(dòng)式的布局，多見(jiàn)于長(zhǎng)床身（大X軸行程）或采用交軸行程）或采用交換工作臺(tái)的立式數(shù)控機(jī)床。這三種布局形式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，基本和換工作臺(tái)的立式數(shù)控機(jī)床。這三種布局形式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，基本和臥式數(shù)控鏜銑床（臥式加工中心）的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)相同。臥式數(shù)控鏜銑床（臥式加工中心）的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)相同。 同樣，以上基本形式通過(guò)不同組合，還可以派生其他多種變同樣，以上基本形式通過(guò)不同組合，還可以派生其他多種變形，如形，如X、Z兩軸都采用立柱移動(dòng)、工作臺(tái)完全固

43、定的結(jié)構(gòu)形式，兩軸都采用立柱移動(dòng)、工作臺(tái)完全固定的結(jié)構(gòu)形式，或或X軸為立柱移動(dòng)、軸為立柱移動(dòng)、Z軸為工作臺(tái)移動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式等等。軸為工作臺(tái)移動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式等等。圖圖2-3立式數(shù)控鏜銑床（立式加工中心）常見(jiàn)的布局形式立式數(shù)控鏜銑床（立式加工中心）常見(jiàn)的布局形式2.2.4數(shù)控機(jī)床交換工作臺(tái)的布局?jǐn)?shù)控機(jī)床交換工作臺(tái)的布局 下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 為了提高數(shù)控機(jī)床的加工效率，在加工中心上經(jīng)常采用雙交換為了提高數(shù)控機(jī)床的加工效率，在加工中心上經(jīng)常采用雙交換工作臺(tái)，進(jìn)行工件的自動(dòng)交換，以進(jìn)一步縮短輔助加工時(shí)間，提工作臺(tái)，進(jìn)行工件的自動(dòng)交換，以進(jìn)一步縮短輔助加工時(shí)間，提高機(jī)床效率。高機(jī)床效率。 圖圖2

44、-4a是移動(dòng)式雙交換工作臺(tái)布局圖，用于工作臺(tái)移動(dòng)是移動(dòng)式雙交換工作臺(tái)布局圖，用于工作臺(tái)移動(dòng)式加工中心。對(duì)于圖示的初始狀態(tài)，其工作過(guò)程是：首先在式加工中心。對(duì)于圖示的初始狀態(tài)，其工作過(guò)程是：首先在工工位工作臺(tái)上裝上工件，交換開(kāi)始后，位工作臺(tái)上裝上工件，交換開(kāi)始后，X軸自動(dòng)運(yùn)動(dòng)到軸自動(dòng)運(yùn)動(dòng)到工位的位置，工位的位置，并松開(kāi)工作臺(tái)夾緊機(jī)構(gòu)；交換機(jī)構(gòu)通過(guò)液壓缸或輔助電動(dòng)機(jī)將機(jī)并松開(kāi)工作臺(tái)夾緊機(jī)構(gòu)；交換機(jī)構(gòu)通過(guò)液壓缸或輔助電動(dòng)機(jī)將機(jī)床上的工作臺(tái)拉到床上的工作臺(tái)拉到工位上；工位上；X軸再自動(dòng)運(yùn)動(dòng)到軸再自動(dòng)運(yùn)動(dòng)到工位的位置，交工位的位置，交換機(jī)構(gòu)將裝有工件的換機(jī)構(gòu)將裝有工件的工位工作臺(tái)送到機(jī)床上，并夾緊。在機(jī)

45、床工位工作臺(tái)送到機(jī)床上，并夾緊。在機(jī)床進(jìn)行工件加工的同時(shí)，操作者可以在進(jìn)行工件加工的同時(shí)，操作者可以在工位裝卸工件，準(zhǔn)備第二工位裝卸工件，準(zhǔn)備第二次交換。這樣就使得工件的裝卸和機(jī)床加工可以同時(shí)進(jìn)行，節(jié)省次交換。這樣就使得工件的裝卸和機(jī)床加工可以同時(shí)進(jìn)行，節(jié)省了加工輔助時(shí)間，提高了機(jī)床的效率。了加工輔助時(shí)間，提高了機(jī)床的效率。圖圖2-4所示的是兩種常見(jiàn)的雙交換工作臺(tái)布局形式所示的是兩種常見(jiàn)的雙交換工作臺(tái)布局形式2.2.4數(shù)控機(jī)床交換工作臺(tái)的布局?jǐn)?shù)控機(jī)床交換工作臺(tái)的布局 下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 圖圖2-4b 是回轉(zhuǎn)式雙交換工作臺(tái)布局圖，用于立柱移動(dòng)是回轉(zhuǎn)式雙交換工作臺(tái)布局圖，用于立柱移動(dòng)

46、式加工中心。其工作過(guò)程是：首先在式加工中心。其工作過(guò)程是：首先在工位（裝卸工位）工作工位（裝卸工位）工作臺(tái)上裝上工件，交換開(kāi)始后，臺(tái)上裝上工件，交換開(kāi)始后，工位（加工工位）的工作臺(tái)夾工位（加工工位）的工作臺(tái)夾緊機(jī)構(gòu)自動(dòng)松開(kāi)；交換回轉(zhuǎn)臺(tái)抬起，進(jìn)行緊機(jī)構(gòu)自動(dòng)松開(kāi)；交換回轉(zhuǎn)臺(tái)抬起，進(jìn)行180 回轉(zhuǎn)，將回轉(zhuǎn)，將工位工位上工作臺(tái)轉(zhuǎn)到上工作臺(tái)轉(zhuǎn)到工位的位置，并夾緊。在機(jī)床進(jìn)行工件加工的工位的位置，并夾緊。在機(jī)床進(jìn)行工件加工的同時(shí)，操作者可以在同時(shí)，操作者可以在工位裝卸工件，準(zhǔn)備第二次交換。工位裝卸工件，準(zhǔn)備第二次交換。 回轉(zhuǎn)式雙交換工作臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)是交換速度快，定位精度高；回轉(zhuǎn)式雙交換工作臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)是交換速度快

47、，定位精度高；對(duì)冷卻、切屑的防護(hù)容易；缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，占地面積大。對(duì)冷卻、切屑的防護(hù)容易；缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，占地面積大。2.2.4數(shù)控機(jī)床交換工作臺(tái)的布局?jǐn)?shù)控機(jī)床交換工作臺(tái)的布局 下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 此外，還有一種通過(guò)雙工作區(qū)，進(jìn)行工件交換的布局形此外，還有一種通過(guò)雙工作區(qū)，進(jìn)行工件交換的布局形式（如圖式（如圖2-5所示），多用于長(zhǎng)床身（所示），多用于長(zhǎng)床身（X軸行程在軸行程在1500mm以以上），且上），且X、Y、Z三軸都是立柱移動(dòng)式的加工中心上。它的基三軸都是立柱移動(dòng)式的加工中心上。它的基本結(jié)構(gòu)和立柱移動(dòng)式機(jī)床完全相同，區(qū)別僅在于利用中間防護(hù)，本結(jié)構(gòu)和立柱移動(dòng)式機(jī)床完全相同

48、，區(qū)別僅在于利用中間防護(hù)，使機(jī)床原工作臺(tái)分成了兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的操作區(qū)域。其工作過(guò)程使機(jī)床原工作臺(tái)分成了兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的操作區(qū)域。其工作過(guò)程是：立柱首先運(yùn)動(dòng)到是：立柱首先運(yùn)動(dòng)到區(qū)，對(duì)安裝在該區(qū)的零件進(jìn)行正常加工；區(qū)，對(duì)安裝在該區(qū)的零件進(jìn)行正常加工；與此同時(shí)，操作者可以在與此同時(shí)，操作者可以在區(qū)裝卸工件。在區(qū)裝卸工件。在區(qū)的零件加工完區(qū)的零件加工完成后，通過(guò)成后，通過(guò)X軸的快速移動(dòng)，將立柱運(yùn)動(dòng)到軸的快速移動(dòng)，將立柱運(yùn)動(dòng)到區(qū)，進(jìn)行區(qū)，進(jìn)行區(qū)零區(qū)零件的加工；操作者可以在件的加工；操作者可以在區(qū)裝卸工件，如此循環(huán)。機(jī)床通過(guò)區(qū)裝卸工件，如此循環(huán)。機(jī)床通過(guò)電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的互鎖，對(duì)于加工區(qū)的防護(hù)門(mén)也需要通電

49、氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的互鎖，對(duì)于加工區(qū)的防護(hù)門(mén)也需要通過(guò)機(jī)電聯(lián)鎖裝置予以封閉，確保機(jī)床的安全性、可靠性。過(guò)機(jī)電聯(lián)鎖裝置予以封閉，確保機(jī)床的安全性、可靠性。 圖圖2-5 雙工作區(qū)交換的布局圖雙工作區(qū)交換的布局圖2.2.5高速加工數(shù)控機(jī)床的特殊布局高速加工數(shù)控機(jī)床的特殊布局 下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)圖圖2-6 高速加工機(jī)床布局高速加工機(jī)床布局1-X軸導(dǎo)軌軸導(dǎo)軌 2-內(nèi)框內(nèi)框 3-主軸箱主軸箱 4-Y軸導(dǎo)軌軸導(dǎo)軌立式數(shù)控機(jī)床采用的固定門(mén)式立柱布局形式立式數(shù)控機(jī)床采用的固定門(mén)式立柱布局形式臥式數(shù)控機(jī)床采用的臥式數(shù)控機(jī)床采用的“內(nèi)外雙框架內(nèi)外雙框架”結(jié)構(gòu)布局結(jié)構(gòu)布局 即即“箱中箱箱中箱”（Box

50、in Box)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)| 常用布局形式常用布局形式2.2.6虛擬軸機(jī)床虛擬軸機(jī)床 下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)圖圖2-7虛擬軸機(jī)床虛擬軸機(jī)床立式布局形式立式布局形式臥式布局形式臥式布局形式| 常用布局形式常用布局形式2.3 數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)|主傳動(dòng)的基本要求和變速方式主傳動(dòng)的基本要求和變速方式|主軸的聯(lián)接形式主軸的聯(lián)接形式 |主軸部件的支承主軸部件的支承|電主軸與高速主軸系統(tǒng)電主軸與高速主軸系統(tǒng)|主軸部件的結(jié)構(gòu)主軸部件的結(jié)構(gòu) 下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)2.3.1主傳動(dòng)的基本要求和變速方式主傳動(dòng)的基本要求和變速方式下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 數(shù)控機(jī)床和普通

51、機(jī)床一樣，主傳動(dòng)系統(tǒng)也必須通過(guò)變速，數(shù)控機(jī)床和普通機(jī)床一樣，主傳動(dòng)系統(tǒng)也必須通過(guò)變速，才能使主軸獲得不同的傳遞，以適應(yīng)不同的加工要求，并且，在才能使主軸獲得不同的傳遞，以適應(yīng)不同的加工要求，并且，在變速的同時(shí)，還要求傳遞一定的功率和變速的同時(shí)，還要求傳遞一定的功率和 足夠的轉(zhuǎn)矩，滿足切削足夠的轉(zhuǎn)矩，滿足切削的需要。的需要。 | 數(shù)控機(jī)床作為高度自動(dòng)化的設(shè)備，它對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)的基本數(shù)控機(jī)床作為高度自動(dòng)化的設(shè)備，它對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)的基本要求有以下幾點(diǎn)：要求有以下幾點(diǎn)： 1)為了達(dá)到最佳的切削效果，一般都應(yīng)在最佳的切削條件為了達(dá)到最佳的切削效果，一般都應(yīng)在最佳的切削條件下工作，因此，主軸一般都要求能自動(dòng)實(shí)

52、現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。下工作，因此，主軸一般都要求能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。 2)要求機(jī)床主軸系統(tǒng)必須具有足夠高的轉(zhuǎn)速和足夠大的功要求機(jī)床主軸系統(tǒng)必須具有足夠高的轉(zhuǎn)速和足夠大的功率，以適應(yīng)高效、高速的加工需要。率，以適應(yīng)高效、高速的加工需要。2.3.1主傳動(dòng)的基本要求和變速方式主傳動(dòng)的基本要求和變速方式下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)|主傳動(dòng)的變速方主傳動(dòng)的變速方式式 主傳動(dòng)的無(wú)極變速通常有以下三種方法：主傳動(dòng)的無(wú)極變速通常有以下三種方法： 1)采用交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)，在早期的采用交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)，在早期的數(shù)控機(jī)床或大型數(shù)控機(jī)床（主軸功率超過(guò)數(shù)控機(jī)床或大型數(shù)控機(jī)床（主軸功率超過(guò)1

53、00KW）上，也有采）上，也有采用直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的情況。用直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的情況。 2)在經(jīng)濟(jì)性、普及性數(shù)控機(jī)床上，為了降低成本，可以在經(jīng)濟(jì)性、普及性數(shù)控機(jī)床上，為了降低成本，可以采用變頻帶變頻電動(dòng)機(jī)或普通交流電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速的方式。采用變頻帶變頻電動(dòng)機(jī)或普通交流電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速的方式。 3)在高速加工機(jī)床上，廣泛使用主軸和電動(dòng)機(jī)一體化的在高速加工機(jī)床上，廣泛使用主軸和電動(dòng)機(jī)一體化的新穎功能部件新穎功能部件-電主軸。電主軸的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和主軸一體，無(wú)電主軸。電主軸的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和主軸一體，無(wú)須任何傳動(dòng)件，可以使主軸達(dá)到每分鐘數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)，甚至十幾萬(wàn)轉(zhuǎn)須任何傳動(dòng)件，可以使主軸達(dá)到每分鐘數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)，甚至十

54、幾萬(wàn)轉(zhuǎn)的高速。的高速。 但是，不管采用任何形式，數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都要但是，不管采用任何形式，數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都要比普通機(jī)床簡(jiǎn)單得多。比普通機(jī)床簡(jiǎn)單得多。2.3.1主傳動(dòng)的基本要求和變速方式主傳動(dòng)的基本要求和變速方式下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 3)為了降低噪聲、減輕發(fā)熱、減少振動(dòng)，主傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)為了降低噪聲、減輕發(fā)熱、減少振動(dòng)，主傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減少傳動(dòng)件。簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減少傳動(dòng)件。 4)在加工中心上，還必須具有安裝道具和刀具交換所需在加工中心上，還必須具有安裝道具和刀具交換所需要的自動(dòng)夾緊裝置，以及主軸定向準(zhǔn)停裝置，以保證刀具和要的自動(dòng)夾緊裝置，以及主軸定向準(zhǔn)停裝置，以保證

55、刀具和主軸、刀庫(kù)、機(jī)械手的正確嚙合。主軸、刀庫(kù)、機(jī)械手的正確嚙合。 5)為了擴(kuò)大機(jī)床的功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)為了擴(kuò)大機(jī)床的功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)C軸的控制，主軸還需軸的控制，主軸還需安裝位置檢測(cè)裝置，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)主軸位置的控制。安裝位置檢測(cè)裝置，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)主軸位置的控制。2.3.2主軸的聯(lián)接形式主軸的聯(lián)接形式用輔助機(jī)械變速機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)用輔助機(jī)械變速機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié) 定傳動(dòng)比的聯(lián)接方式定傳動(dòng)比的聯(lián)接方式 采用電主軸采用電主軸 | 常用聯(lián)接形式常用聯(lián)接形式下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù)2.3.2主軸的聯(lián)接形式主軸的聯(lián)接形式|用輔助機(jī)械變速機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)用輔助機(jī)械變速機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 在大、中型數(shù)控機(jī)床上，為了使

56、主軸在低速時(shí)獲得大轉(zhuǎn)矩在大、中型數(shù)控機(jī)床上，為了使主軸在低速時(shí)獲得大轉(zhuǎn)矩和擴(kuò)大恒功率調(diào)速范圍，通常在使用無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)的基礎(chǔ)上，和擴(kuò)大恒功率調(diào)速范圍，通常在使用無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)的基礎(chǔ)上，在增加兩級(jí)或三級(jí)輔助機(jī)械變速機(jī)構(gòu)作為補(bǔ)充。通過(guò)分段變速在增加兩級(jí)或三級(jí)輔助機(jī)械變速機(jī)構(gòu)作為補(bǔ)充。通過(guò)分段變速方式，確保低速時(shí)的大扭矩，擴(kuò)大恒功率調(diào)速范圍，滿足機(jī)床方式，確保低速時(shí)的大扭矩，擴(kuò)大恒功率調(diào)速范圍，滿足機(jī)床重切削時(shí)對(duì)扭矩的要求。重切削時(shí)對(duì)扭矩的要求。 輔助機(jī)械變速機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、原理和普通機(jī)床相同，可以通過(guò)輔助機(jī)械變速機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、原理和普通機(jī)床相同，可以通過(guò)電磁離合器、液壓或氣動(dòng)帶動(dòng)滑移齒輪等方式實(shí)現(xiàn)。輔助變速

57、的電磁離合器、液壓或氣動(dòng)帶動(dòng)滑移齒輪等方式實(shí)現(xiàn)。輔助變速的動(dòng)作控制，可以通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的動(dòng)作控制，可以通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的“自動(dòng)傳動(dòng)級(jí)變換自動(dòng)傳動(dòng)級(jí)變換”功能自動(dòng)實(shí)功能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。輔助機(jī)械變速機(jī)構(gòu)的變速比應(yīng)根據(jù)實(shí)際機(jī)床的參數(shù)進(jìn)行選擇，現(xiàn)。輔助機(jī)械變速機(jī)構(gòu)的變速比應(yīng)根據(jù)實(shí)際機(jī)床的參數(shù)進(jìn)行選擇，并盡可能保持功率曲線的連續(xù)。并盡可能保持功率曲線的連續(xù)。 圖圖2-82.3.2主軸的聯(lián)接形式主軸的聯(lián)接形式|定傳動(dòng)比的聯(lián)接方式定傳動(dòng)比的聯(lián)接方式下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 在小型數(shù)控機(jī)床上，主電動(dòng)機(jī)和主軸一般采用定傳動(dòng)比的在小型數(shù)控機(jī)床上，主電動(dòng)機(jī)和主軸一般采用定傳動(dòng)比的聯(lián)結(jié)形式，或是主電動(dòng)機(jī)和主軸直接連接的形

58、式。在使用定傳聯(lián)結(jié)形式，或是主電動(dòng)機(jī)和主軸直接連接的形式。在使用定傳動(dòng)比傳動(dòng)時(shí)，為了降低噪聲與振動(dòng)，通常采用動(dòng)比傳動(dòng)時(shí)，為了降低噪聲與振動(dòng)，通常采用V帶和同步皮帶帶和同步皮帶傳動(dòng)。電動(dòng)機(jī)和主軸直接連接的形式，可以大大簡(jiǎn)化主軸傳動(dòng)傳動(dòng)。電動(dòng)機(jī)和主軸直接連接的形式，可以大大簡(jiǎn)化主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，有效提高主軸剛度和可靠性。但是，其主軸的輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，有效提高主軸剛度和可靠性。但是，其主軸的輸出轉(zhuǎn)矩、功率、恒功率調(diào)速范圍決定于主電動(dòng)機(jī)本身。另外，出轉(zhuǎn)矩、功率、恒功率調(diào)速范圍決定于主電動(dòng)機(jī)本身。另外，主電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱對(duì)主軸的精度有一定的影響。主電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱對(duì)主軸的精度有一定的影響。2.3.2主軸的聯(lián)接形

59、式主軸的聯(lián)接形式|采用電主軸采用電主軸下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 在高速加工機(jī)床上，大多數(shù)使用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和主軸一體的在高速加工機(jī)床上，大多數(shù)使用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和主軸一體的電主軸，可以使主軸達(dá)到每分鐘數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)、甚至十幾萬(wàn)轉(zhuǎn)的高速，電主軸，可以使主軸達(dá)到每分鐘數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)、甚至十幾萬(wàn)轉(zhuǎn)的高速，主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，剛性更好。主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，剛性更好。 車(chē)床用電主軸車(chē)床用電主軸銑床用電主軸銑床用電主軸2.3.3主軸部件的支承主軸部件的支承錐孔雙列圓柱滾子軸承錐孔雙列圓柱滾子軸承 雙列推力角接觸球軸承雙列推力角接觸球軸承 雙列圓錐滾子軸承雙列圓錐滾子軸承帶凸肩的雙列圓錐滾子軸承帶凸肩的雙列圓錐

60、滾子軸承 | 常用主軸軸承常用主軸軸承下頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)上頁(yè)返回返回圖庫(kù)圖庫(kù) 主軸部件是數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵部件之一，它直接影響機(jī)床的主軸部件是數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵部件之一，它直接影響機(jī)床的加工質(zhì)量。主軸部件包括主軸的支承、安裝在主軸上的傳動(dòng)零加工質(zhì)量。主軸部件包括主軸的支承、安裝在主軸上的傳動(dòng)零件等。件等。 圖圖2-9主軸常用的幾種滾動(dòng)軸承主軸常用的幾種滾動(dòng)軸承 滾動(dòng)軸承的精度有滾動(dòng)軸承的精度有E級(jí)級(jí)(高級(jí)高級(jí))、D級(jí)級(jí)(精密級(jí)精密級(jí))、C級(jí)級(jí)(特精級(jí)特精級(jí))、B級(jí)級(jí)(超精級(jí)超精級(jí))四種等級(jí)。前軸承的精度一般比后軸承高一個(gè)精度四種等級(jí)。前軸承的精度一般比后軸承高一個(gè)精度等級(jí)。數(shù)控機(jī)床前支承通常采用等級(jí)。數(shù)控機(jī)