精品課數(shù)控機床機械裝配與調(diào)試電子教案

1、第一章數(shù)控機床第一節(jié)數(shù)控機床的演變歷程一、教學目的與要求了解數(shù)控機床的發(fā)展史了解數(shù)控機床的未來趨勢了解我國的現(xiàn)狀二、教學重點與難點數(shù)控機床的發(fā)展史數(shù)控機床的未來趨勢我國的現(xiàn)狀三、課時安排：1課時四、教學內(nèi)容引言從20世紀中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來，數(shù)控機床給機械制造業(yè)帶來了革命性的變化。 數(shù)控加工具有如下特點：加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，減輕操作者勞動 強度、改善勞動條件，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟效益的提高。數(shù)控機床是一種高度機電一體化的產(chǎn)品，適用于加工多品種小批量零件、結(jié)構(gòu)較復雜、精 度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價格昂貴不允許報廢的關(guān)鍵零件、 要 求精密復制的零件、需要縮短生

2、產(chǎn)周期的急需零件以及要求100%僉驗的零件。數(shù)控機床的特點及其應用范圍使其成為國民經(jīng)濟和國防建設發(fā)展的重要裝備。進入21世紀，我國經(jīng)濟與國際全面接軌，進入了一個蓬勃發(fā)展的新時期。機床 制造業(yè)既面臨著機械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機，也遭遇到加入世界貿(mào)易組織后激烈的國際市場競爭的壓力，加速推進數(shù)控機床的發(fā)展是解決機床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個關(guān)鍵。隨著制造業(yè)對數(shù)控機床的大量需求以及計 算機技術(shù)和現(xiàn)代設計技術(shù)的飛速進步， 數(shù)控機床的應用范圍還在不斷擴大， 并且 不斷發(fā)展以更適應生產(chǎn)加工的需要。本文簡要分析了數(shù)控機床高速化、高精度化、 復合化、智能化、開放化、網(wǎng)絡化、多軸化、綠色化等發(fā)展趨

3、勢，并提出了我國 數(shù)控機床發(fā)展中存在的一些問題。(一)數(shù)控機床的發(fā)展歷史第一臺數(shù)控機床是1952年美國帕森斯公司與麻省理工學院合作研制的三坐標數(shù) 控銃床，它綜合應用了電子計算機、自動控制、伺服驅(qū)動、精密檢測與新型機械 結(jié)構(gòu)等多方面的技術(shù)成果。數(shù)控機床的發(fā)展先后經(jīng)歷了電子管（1952年）、晶體管（1959年）、小規(guī)摸集成 電路（1965年）、大規(guī)模集成電路及小型計算機（1970年）和微處理機或微型機 算機（ 1974年）等五代數(shù)控系統(tǒng)。（二）數(shù)控機床的未來趨勢.高速、高效、高可靠性、高精度：普通級數(shù)控機床的加工精度已由土10 m提高到 5（i m精密級加工中心的加工精度則從土 35n m提高到

4、11.5（im數(shù)控裝置的平均無故障時間值已達 6000小時以上，驅(qū)動裝置達30000小時以上。.復合化、多軸化：一次裝夾，整體加工。在加工自由曲面時，5軸聯(lián)動控制對球頭銃刀的數(shù)控編程比較簡單，并且能使球 頭銃刀在銃削三維曲面的過程中始終保持合理的切速，從而提高加工效率。.智能化、網(wǎng)絡化追求加工效率的智能化，如自適應控制；提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智 能化，如電機參數(shù)的自適應運算等；簡化編程、簡化操作的智能化，如智能化的 自動編程、智能診斷等。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡化實現(xiàn)了新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)等。（三）我國的現(xiàn)狀2000年以來，我國機床行業(yè)快速發(fā)展，機床行業(yè)的整體素質(zhì)提高很多。從2002年

5、起，中國連續(xù)5年成為世界機床消費第一大市場。2005、2006年我國機床產(chǎn)值處于全球第三，我國成為世界機床大國，但由于技術(shù)水平低下，“大而不強”。在國家高度重視和支持下，到 2010年國產(chǎn)數(shù)控機床占國內(nèi)市場比重將達50%當前，我國新產(chǎn)品開發(fā)成果顯著，五軸聯(lián)動數(shù)控機床、多功能復合機床等高 性能數(shù)控機床產(chǎn)品初具規(guī)模，產(chǎn)品的數(shù)控化率逐年提高?？傊畤鴥?nèi)數(shù)控機床制造商正在拼搏奮起， 堅持自主創(chuàng)新精神，實行市場化運 行機制，潛心研究、持續(xù)改進，我們深信，中國企業(yè)完全有能力制造出滿足市場 需求的高質(zhì)量標準的數(shù)控機床及柔性制造系統(tǒng)。隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，數(shù)控機床數(shù)量和種類急劇增長，隨之而來的是數(shù) 控維修人才

6、的短缺。數(shù)控機床故障診斷與維修人才的培養(yǎng)是一個系統(tǒng)工程。第4節(jié)數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)一、教學目的與要求(1)認識數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)(2) 了解數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的特點(3)掌握數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)(4)掌握數(shù)控機床進給傳動系統(tǒng)二、教學重點與難點(1)數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)(2)數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的特點(3)數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)(4)數(shù)控機床進給傳動系統(tǒng)三、課時安排：3課時四、教學內(nèi)容(一)認識數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)主軸單元、回轉(zhuǎn)刀架、滾珠絲桿、滾動導軌燈(二)數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的特點)靜剛度和動剛度高合理選擇構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式，如基礎件采用封閉的完整箱體結(jié)構(gòu)；合理選擇及 布局隔板和筋條，盡量減小接合面，提高部件間接

7、觸剛度等；合理進行結(jié)構(gòu)布局； 采取補償構(gòu)件變形的結(jié)構(gòu)措施。)抗振性高)靈敏度高)熱變形小在數(shù)控機床結(jié)構(gòu)布局設計中可考慮盡量采用對稱結(jié)構(gòu)(如對稱立柱等)，進行強制冷卻(如采用空冷機)，使排屑通道對稱布置等措施。)自動化程度高，操作方便（三）數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)（1）數(shù)控機床主傳動的特點1）具有更大的調(diào)速范圍并實現(xiàn)無級調(diào)速。一般要求主軸具備1: （1001000）的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍和1 ： 10的恒功率調(diào)速范圍。2）具有較高的精度與剛度，傳遞平穩(wěn)，噪聲低3）良好的抗振性和熱穩(wěn)定性。4）在車削中心上，要求主軸具有 C軸控制功能。5）在加工中心上，要求主軸具有高精度的準停功能。6）具有恒線速度切削控制功

8、能。（二）數(shù)控機床主軸的變速方式1、帶有變速齒輪的主軸傳動大中型數(shù)控機床較常采用的配置方式， 確保低速時有較大的扭矩，滑移齒輪 的移位大多采用液壓撥叉或直接由液壓缸驅(qū)動齒輪來實現(xiàn)。2、通過帶傳動的主軸傳動主要用在轉(zhuǎn)速較高、變速范圍不大的小型數(shù)控機床上。 可以避免由齒輪傳動 所引起的振動和噪聲。適用于高速低轉(zhuǎn)矩特性的主軸，常用有多楔帶和同步齒形 帶。（三）數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)1、主軸軸承的支撐形式1）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， 后支撐采用成對向心推力球軸承?？商岣咧鬏S的綜合剛度，滿足強力切削的要求。 普遍用于各類數(shù)控機床主軸。）前支撐采用高精度雙列向心推力

9、球軸承。向心推力軸承有良好的高速性， 主軸最高轉(zhuǎn)速可達4000r/min,但承載能力小，適于高速、輕載、高精密的數(shù) 控機床主軸。）前后支撐分別采用雙列和單列圓錐滾子軸承。徑向和軸向剛度高，能承受重載荷，其安裝、調(diào)整性能好，但限制了主軸轉(zhuǎn)速和精度，因此可用于中等精度、 低速、重載的數(shù)控機床的主軸。2、刀具自動裝卸切屑清除裝置加工中心主軸前端有7： 24號錐孔，內(nèi)部和后端安裝的是刀具自動夾緊機構(gòu)（四）數(shù)控機床進給傳動系統(tǒng)1、對數(shù)控機床進給系統(tǒng)的要求）摩擦阻力要?。簭V泛采用滾珠絲杠和滾動導軌以及塑料導軌和靜壓導軌。）傳動剛度要高）轉(zhuǎn)動慣量要?。┲C振頻率要高）傳動間隙要小2、滾珠絲杠螺母副優(yōu)點：1）傳

10、動效率高，摩擦損失小。2）運動平穩(wěn)無爬行。3）傳動精度高，反向時無空程。4）磨損小，精度保持性好，使用壽命長。5）具有運動的可逆性。3、對導軌的要求）高的導向精度。）良好的耐磨性。）足夠的剛度。）具有低速運動的平穩(wěn)性。第五節(jié)數(shù)控機床機械裝調(diào)安全注意事項一、教學目的與要求了解機械零部件的安裝調(diào)試注意事項了解液壓系統(tǒng)的安裝調(diào)試注意事項了解安裝環(huán)境注意事項二、教學重點與難點（1）機械零部件的安裝調(diào)試注意事項（2）液壓系統(tǒng)的安裝調(diào)試注意事項(3)安裝環(huán)境注意事項三、課時安排：1課時四、教學內(nèi)容(一)數(shù)控機床機械零部件的安裝調(diào)試注意事項1、主軸軸承的安裝調(diào)試注意事項(1)單個軸承的安裝調(diào)試裝配時盡可能使

11、主軸定位內(nèi)孔與主軸軸徑的偏心量和軸承內(nèi)圈與滾道的 偏心量接近，并使其方向相反，這樣可使裝配后的偏心量減小。(2)兩個軸承的安裝調(diào)試兩支撐的主軸軸承安裝時，應使前、后兩支撐軸承的偏心量方向相同，并適 當選擇偏心距的大小。2、滾珠絲杠螺母副的安裝調(diào)試注意事項滾珠絲杠螺母副僅用于承受軸向負荷。徑向力、彎矩會使?jié)L珠絲杠副產(chǎn)生附加表面接觸應力等不良負荷，從而可能造成絲杠的永久性損壞。 因此，滾珠絲杠 螺母副安裝到機床時，應注意：(1)滾珠螺母應在有效行程內(nèi)運動，必須在行程兩端配置限位，避免螺母越程 脫離絲杠軸，而使?jié)L珠脫落。(2)由于滾珠絲杠螺母副傳動效率高，不能自鎖，在用于垂直方向傳動時，如 部件重量

12、未加平衡，必須防止傳動停止或電機失電后，因部件自重而產(chǎn)生的逆?zhèn)?動，防止逆?zhèn)鲃臃椒捎茫何佪單仐U傳動、電動制動器等。(3)絲杠的軸線必須和與之配套導軌的軸線平行，機床兩端軸承座的中心與螺母座的中心必須三點成一線。(4)滾珠絲杠螺母副安裝到機床時，不要將螺母從絲杠軸上卸下來。如必須卸下來時，要使用輔助套，否則裝卸時滾珠有可能脫落。(5)螺母裝入螺母座安裝孔時，要避免撞擊和偏心。(6)為防止切屑進入，磨損滾珠絲杠螺母副，可加裝防護裝置如折皺保護罩、 螺旋鋼帶保護套等，將絲杠軸完全保護起來。另外，浮塵多時可在絲杠螺母兩端 增加防塵圈。3、直線滾動導軌安裝調(diào)試注意事項(1)安裝時輕拿輕放，避免磕碰影響

13、導軌的直線精度。(2)不允許將滑塊拆離導軌或超過行程又推回去。若因安裝困難，需要拆下滑 塊時，需使用引導軌。(3)直線滾動導軌成對使用時，分主、副導軌副，首先安裝主導軌副，設置導 軌的基準側(cè)面與安裝臺階的基準側(cè)面緊密相貼，緊固安裝螺栓，然后再以主導軌 副為基準，找正安裝副導軌副。找正是指兩根導軌副的平行度、平面度。最后， 依次擰緊滑塊的緊固螺栓。(二)數(shù)控機床液壓系統(tǒng)的安裝調(diào)試注意事項液壓系統(tǒng)安裝調(diào)試時應注意：1、在液壓元件安裝前，需對全部元件進行清洗。2、在液壓元件安裝全過程中要特別注意潔凈，防止異物進入液壓系統(tǒng)，造成液 壓系統(tǒng)故障。3、油泵進出油口管路切勿接錯，泵、缸、閥等元件的密封件要正

14、確安裝。4、液壓系統(tǒng)管路連接完畢后，要做好各管路的就位固定，管路中不允許有死彎。5、加油前，整個系統(tǒng)必須清洗干凈，液壓油需過濾后才能加入油箱。注意新舊 油不可混用，因為舊油中含有大量的固體顆粒、水分、膠質(zhì)等雜質(zhì)。6、調(diào)試過程中要觀察系統(tǒng)中泵、缸、閥等元件工作是否正常，有無泄漏，油壓、 油溫、油位是否在允許值范圍內(nèi)。(三)數(shù)控機床安裝環(huán)境注意事項為了保持穩(wěn)定的數(shù)控機床加工精度，工作環(huán)境必須滿足以下幾個條件：(1)穩(wěn)定的機床基礎，做機床基礎時一定要將基礎表面找平抹平。若基礎表面 不平整，機床調(diào)整時會增加不必要的麻煩。做機床基礎同時預埋好各種管道。(2)適宜的環(huán)境溫度，一般為1030C。(3)空氣流

15、通、無塵、無油霧和金屬粉末(4)適宜的濕度，不潮濕。第二章 進給傳動裝置的裝調(diào)第一節(jié)滾珠絲杠副的裝調(diào)一、教學目的與要求(1) 了解滾珠絲桿螺母副的含義、特點(2)掌握滾珠絲杠副的裝調(diào)二、教學重點與難點(1)滾珠絲桿螺母副的含義、特點(2)滾珠絲杠副的裝調(diào)三、課時安排：2課時四、教學內(nèi)容(一) 滾珠絲桿螺母副兩構(gòu)件直接接觸組成的可動連接，它限制了兩構(gòu)件之間的某些相對運動。比如：錢鏈副、齒輪副、渦輪蝸桿副、齒輪齒條副等。滾珠絲桿螺母副是數(shù)控機床的核心部件之一。其作用是將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化 為直線運動(運動可逆)。(二)滾珠絲桿螺母副的傳動特點(1)傳動效率高 為90%98 %是滑動絲杠的24倍。

16、原因是：滑動 摩擦變?yōu)闈L動摩擦。(2)運動平穩(wěn)摩擦阻力小 靈敏度高 啟動時無顫動 低速時無爬行 因此可精密控制微量進給。(3)高精度 運動中升溫小，熱膨脹也小。并且采取預緊方式消除螺母的 軸向間隙，還可以對絲杠進行預拉伸消除熱膨脹帶來的影響。(4)耐用性高 鋼球滾動接觸處的硬度為5863HRC運動過程為純滾動 一磨損小，故而使用壽命長精度保持性好。(5)同步性好 由于運動平穩(wěn)、反應快、無阻滯、無滑動，用幾套相同的滾 珠絲桿傳動系統(tǒng)同時傳動幾個相同的部件和裝置，可以獲得很好的同步效果。(6)可靠性好 與液壓傳動系統(tǒng)比，故障低，維修保養(yǎng)簡單，只需進行一般的潤滑和防塵(三)滾珠絲杠副的裝調(diào).滾珠絲杠

17、裝配的技術(shù)要求a.滾珠絲杠副相對于運功部件不能有軸向用動；b.螺母座中心孔與絲杠同心；c.滾珠絲杠副中心線在兩個方向上與導軌平行；d.能方便地進行間隙調(diào)整和絲杠的預拉伸。.滾珠絲杠裝配的實施a.領出待裝的零件：滾珠絲桿副、聯(lián)軸器、電動機、電動機座、軸承座、軸 承座壓蓋、螺母座、補正墊片、固定用的螺釘、鎖緊螺母。b.清洗、修平基準面。清洗滾珠絲桿副上的防銹油，注意：不得使防銹油流 入螺母內(nèi)。清洗其他零件的安裝面，確彳無油污、臟物、鐵屑。試配螺釘-裝上螺釘不擰緊。c.用水平儀找平電動機座、軸承座基準平面。d.安裝滾動絲杠副，事先要調(diào)好兩個導軌的精度。保證絲杠在兩個方向上與 導軌平行。.滾珠絲杠軸向

18、間隙的調(diào)整：為了保證滾珠絲杠副的反向傳動精度和軸向剛度，必須消除軸向間隙。除個別用單螺母消除間隙外，滾珠絲杠螺母副常用雙螺母預緊消隙。雙螺母預緊消隙主要有：a.雙螺母墊片調(diào)隙式結(jié)構(gòu)b.雙螺母螺紋調(diào)隙式結(jié)構(gòu)c.雙螺母齒差調(diào)隙式結(jié)構(gòu)第二節(jié) 機床導軌副的裝調(diào)、教學目的與要求了解機床導軌的功用了解導軌應滿足的基本要求(3)掌握導軌基本類型及特點(4)掌握導軌的裝調(diào) 二、教學重點與難點(1)機床導軌的功用(2)導軌應滿足的基本要求(3)導軌的裝調(diào)三、課時安排：2課時四、教學內(nèi)容(一)機床導軌的功用機床導軌的功用是起導向及支承作用，即保證運動部件在外力的作用下(運動部件本身的重量、工件重量、切削力及牽引力

19、等 )能準確地沿著一定方向的運 動。在導軌副中，與運動部件聯(lián)成一體的運動一方叫做動導軌，與文承件聯(lián)成一體固定不動的一方為支承導軌，動導軌對于支承導軌通常是只有一個自由度的直 線運動或回轉(zhuǎn)運動。(二)、導軌應滿足的基本要求.導向精度導向精度是指運動導軌沿支承導軌運動時直線運動導軌的直線性及圓周運 動導軌的真圓性，以及導軌同其它運動件之間相互位置的準確性，影響導向精度 的主要因素有：導軌的幾何精度，導軌的接觸精度及導軌的結(jié)構(gòu)形式， 導軌和基 礎件結(jié)構(gòu)剛度和熱變形，動壓導軟和靜壓導軌之間油膜的剛度，以及導軌的裝配.剛度導軌的剛度是機床工作質(zhì)量的重要指標，它表示導軌在承受動靜載荷下抵抗 變形的能力，若

20、剛度不足，則直接影響部件之間的相對位置精度和導向精度，另外還使得導軌面上的比壓分布不均， 加重導軌的磨損，因此導軌必須具有足夠的 剛度。.耐磨性導軌的不均勻磨損，破壞導軌的導向精度從而影響機床的加工精度的材料、 導軌面的摩掠性質(zhì)，導軌受力情況及兩導軌相對運動精度有關(guān)。.低速平穩(wěn)性當運動導軌作低速運動或微量移動時，應保證導軌運動平穩(wěn)，不產(chǎn)生爬行現(xiàn)象, 機床的爬行現(xiàn)象將影響被加工零件粗糙度和加工精度，特別是對高精度機床來 說，必須引起足夠的重視。.結(jié)構(gòu)工藝性在可能的情況下，設計時應盡量使導軌結(jié)構(gòu)簡單，便于制造、調(diào)整和維護。應 盡量減少刮研量，對于鐐裝導軌，應做到更換容易，力求工藝性及經(jīng)濟性好。（三

21、）導軌基本類型及特點1）導軌按工作性質(zhì)可分為主運動導軌、進給運動導軌。2）校運動軌跡可分為直線運動和圓周運動導軌。3）接受力情況可分為開式導軌和閉式導軌。4）按摩掠性質(zhì)可分為滑動導軌和滾動導軌。（四）數(shù)控機床常用的滑動導軌數(shù)控機床常用直線運動滑動導軌的截面形狀的組合形式主要有：三角形一矩形矩形一矩形（圖739）。這兩種導軌的剛度高，承載能力強，加工、檢驗和維 修方便。為提高低速性能，減少爬行，提高導軌壽命，在動導軌上都貼有塑料帶。 數(shù)控機床少用不貼塑的摩擦滑動導軌。圖 738a為開式，沒有壓板，不能承受 較大的翻轉(zhuǎn)力矩，圖738b是閉式，有壓板可以承受翻轉(zhuǎn)力矩，圖739a為窄 式導向，工作臺由

22、一條導軌的兩側(cè)導向；圖739b為寬式導向，由兩條導軌的內(nèi)側(cè)導向，兩個導向面的距離較大，熱膨脹時變形量大，須留較大的側(cè)向間隙， 因而導向性不如窄式好。圖7箱常用導就剪式i）H?-39 M式和錨鵑 五、滾動導軟迎搜翱調(diào)式踹句（一）滾動導軌塊.滾動導執(zhí)塊結(jié)構(gòu)特點標準導軌塊，在導軌塊內(nèi)有許多滾栓，作為滾動部件安裝在移動部件上，當 部件運動時導軌塊小的滾柱在導軌內(nèi)部作循環(huán)運動。它可以用螺釘固定在移動工作臺或立栓上，裝卸容易，運動乎穩(wěn)，承載能力大且潤滑、維修、調(diào)整簡便，因 此已廣泛應用于各類數(shù)控機床和加工中心機床上、世界亡有許多專門的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)。.滾動導執(zhí)塊的安裝該動導軌塊常常在固定在床身上的鑲鋼導軌條

23、上滾動。 數(shù)控機床及加工中心 的導軌一般采用鑲鋼導執(zhí)，由于鋼導軌熱處理后硬度很高，可大幅度提高耐磨性， 且有較大的承載能力鑲鋼導軌一般采用正方形或長方形兩種， 為便于熱處理和減 少變形，把鋼導軌分段裝在床身上。.滾動導軌塊的調(diào)整為保證導軌的導向精度和有足夠的剛度，滾動導軌塊和支承導軌間不能有問 隙，還要有適當?shù)念A壓力，因此滾動導軌塊安裝時應能調(diào)整，調(diào)整的方法主要有： 用調(diào)整墊調(diào)整，用調(diào)整螺釘調(diào)整，用楔鐵調(diào)整，也可用彈簧墊壓緊。（二）直線導滾動軌.直線波動導軌的特點直線滾動導軌摩擦系數(shù)小，精度高，安裝和維修都很方便，由于它是一個獨 立部件，對機床支承導軌的部分要求不高， 即不需要淬硬也不需磨削或

24、副研，只 要精銃或精刨。由于這種導軌可以預緊，因而比滾動體不循環(huán)的滾動導軌剛度高， 承載能力大.但不如滑動導軌?？拐裥砸膊蝗缁瑒訉к?，為提高抗振性，有時裝 有抗振阻尼滑座。有過大的振動和沖擊載荷的機床不宜應用直線導軌付。直線運動導軌副的移動速度可以達到印 60m/min,在數(shù)控機床和加工中心上得到廣泛應用。.直線波動導軌的安裝特點直線波動導軌通常是兩條成對使用，可以水平安裝，也可以豎宣或傾斜安裝。 有時也可以多個導軌平行安裝，當長度不夠?qū)梢远喔娱L安裝。為保證兩條（或多條）導軌平行，通常把一條導軌作為基準導軌，安裝在床身 的基準面上，底面和懊面部有定位面，另一條導軌為非基準導軌，床身上沒有側(cè)

25、 向定位面，固定時以基準導軌為定位面固定。這種安裝形式稱單導軌定位。單導 軌定位易于安裝，容易保證乎行，對床身沒有側(cè)向定位面平行的要求。當振動和沖擊較大，精度要求較高時，兩條導軌的懊面都要定位，稱雙導軌 定位。雙導軌定位要求定位面平行度高。當用調(diào)整墊調(diào)整對調(diào)整墊的加工精度要 求較高，調(diào)整難度較大。第三章主傳動裝置的機械裝調(diào)第一節(jié)主傳動裝置的裝調(diào)一、數(shù)控機床主傳動的特點教學目標：了解主傳動的結(jié)構(gòu)、特點、變速方式教學難點：主軸的變速方式1）具有更大的調(diào)速范圍并實現(xiàn)無級調(diào)速。圍和 1 ： 10的恒功率調(diào)速范圍。2）具有較高的精度與剛度，傳遞平穩(wěn)，噪聲低3）良好的抗振性和熱穩(wěn)定性。一般要求主軸具備1：

26、 （1001000）的恒轉(zhuǎn)矩 調(diào)速范4）在車削中心上，要求主軸具有 C軸控制功能。5）在加工中心上，要求主軸具有高精度的準停功能。6）具有恒線速度切削控制功能。二、數(shù)控機床主軸的變速方式 1、帶有變速齒輪的主軸傳動大中型數(shù)控機床較常采用的配置方式， 確保低速時有較大的扭矩，滑移齒輪的移位大多采用液壓撥叉或直接由液壓缸驅(qū)動齒輪來實現(xiàn)。數(shù)控機床主傳動的四種配置方式(a)齒輪變速；(b)帶傳動；(c)兩個電機分別驅(qū)動；(d)調(diào)速電機直接驅(qū)動2、通過帶傳動的主軸傳動主要用在轉(zhuǎn)速較高、變速范圍不大的小型數(shù)控機床上。 可以避免由齒輪傳動 所引起的振動和噪聲。適用于高速低轉(zhuǎn)矩特性的主軸，常用有多楔帶和同步齒

27、形 帶。帶的結(jié)構(gòu)形式(a)多楔帶;(b)同步齒形帶同步齒形帶傳動是一種綜合了帶傳動和鏈傳動優(yōu)點的新型傳動方式，帶型有梯形齒和圓弧齒3、用兩個電機分別驅(qū)動主軸傳動高速時，由一個電機通過帶傳動；低速時，由另一個電機通過齒輪傳動，齒輪起到降速和擴大變速范圍的作用， 使恒功率區(qū)增大，擴大了變速范圍，避免了 低速時轉(zhuǎn)矩不夠且電機功率不能充分利用的問題。4、調(diào)速電機直接驅(qū)動主軸傳動大大簡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，但主軸輸出的扭矩小，電機發(fā)熱對主軸的精度影響較大。三、主軸部件的支承教學目標：掌握主軸軸承的支撐形式教學難點：主軸軸承的支承形式的理解1、主軸軸承的支撐形式1）前支撐

28、采用雙列短圓柱滾子軸承和 600角接觸雙列向心推力球軸承組合， 后 支撐采用成對向心推力球軸承?？商岣咧鬏S的綜合剛度，滿足強力切削的要求。普遍用于各類數(shù)控機床主軸。主軸軸承常見的支撐形式（a）形式一；（b）形式二；（c）形式三2）前支撐采用高精度雙列向心推力球軸承。向心推力軸承有良好的高速性， 主軸最高轉(zhuǎn)速可達4000r/min,但承載能力小，適于高速、輕載、高精密的數(shù) 控機床主軸。3）前后支撐分別采用雙列和單列圓錐滾子軸承。徑向和軸向剛度高，能承 受重載荷，其安裝、調(diào)整性能好，但限制了主軸轉(zhuǎn)速和精度，因此可用于中等精 度、低速、重載的數(shù)控機床的主軸。四、主軸刀具夾緊裝置教學目標：掌握主軸刀具

29、的夾緊裝置和自動裝卸切屑清除裝置教學難點：夾緊裝置的理解和掌握加工中心主軸前端有 7 : 24號錐孔，內(nèi)部和后端安裝的是刀具自動夾緊機 構(gòu)。機床執(zhí)行換刀指令，機械手從主軸拔刀時，主軸需松開刀具。這時，液壓缸 上腔通壓力油，活塞推動拉桿向下移動，使碟形彈簧壓縮，鋼球進入主軸錐孔上 端的槽內(nèi)，刀柄尾部的拉釘被松開，機械手拔刀。2、刀具自動裝卸切屑清除裝置壓縮空氣進入活塞和拉桿的中孔，吹凈主軸錐孔，為裝入新刀具做好準備。 當機械手將下一把刀具插入主軸后， 液壓缸上腔無油壓，在碟形彈簧和彈簧的恢 復力作用下，拉桿、鋼球和活塞退回到圖示的位置，使刀具被夾緊。刀桿夾緊機 構(gòu)用彈簧夾緊，液壓放松，以保證在工

30、作中突然停電時，刀桿不會自行松脫。機床采用的是7： 24號錐柄刀具，錐柄的尾端安裝有拉釘，拉桿通過 4個鋼五、主軸準停裝置教學目標：掌握主軸準停裝置的方式教學難點：各種方式的理解和掌握在自動換刀的鏈銃加工這就要求主軸具有準確又稱為主軸定位功能，這是自動換刀所必需的功能 中心上，切削的轉(zhuǎn)矩通常是通過刀桿的端面鍵來傳遞的， 定位于圓周上特定角度的功能。r無勝點升為主軸中心3、主軸的準停當加工階梯孔或精鏈孔后退刀時，為防止刀具與小階梯孔碰撞或拉毛已精加銷插入主軸上的銷孔或銷槽實現(xiàn)精確定他,、完成換刀后定位銷退出,主軸準停階梯孔或精鏈孔示意圖1）機械準停控制采用機械凸輪機構(gòu)或光電盤方式進行粗定位，然后

31、有一個液動或氣動的定位主軸才開始典型的V形槽輪定位盤機械準停原理示意圖2）電氣準停控制磁傳感器主軸準?？刂圃谥鬏S上安裝一個永久磁鐵與主軸一起旋轉(zhuǎn)，在距離發(fā)磁體旋轉(zhuǎn)外軌跡12mm當主軸需要定向處固定一個磁傳感器，它經(jīng)過放大器并與主軸控制單元相連接,時，便可停止在調(diào)整好的位置上。地伯懈as永久磁鐵與磁傳感器在主軸上的位置3)編碼器主軸準停控制通過主軸電動機內(nèi)置安裝的位置編碼器或在機床主軸箱上安裝一個與主軸1同步旋轉(zhuǎn)的位置編碼器來實現(xiàn)準?？刂疲瑴释＝嵌瓤扇我庠O定。上徘生酸檸聚統(tǒng)誣力反堆； 液降KT5巾件揄童； !席特悒置信號:傳di， 口主軸也地乩編碼器主軸準停控制原理圖4、主軸的密封接觸式密封(a

32、)油氈圈密封；(b)耐油橡膠密封圈密封第四章 輔助裝置的機械裝調(diào)第一節(jié)潤滑系統(tǒng)的構(gòu)成和作用一、教學目的與要求（1）掌握潤滑系統(tǒng)的組成、作用、方式（2） 了解潤滑系統(tǒng)注意事項、常見故障、維護二、教學重點與難點（1）潤滑系統(tǒng)的組成、作用、方式（2）潤滑系統(tǒng)注意事項、常見故障、維護三、課時安排：2課時四、教學內(nèi)容（一）概述機床潤滑系統(tǒng)在機床征集中占有十分重要的位置， 其設計，調(diào)試和維修保養(yǎng)，對 于提高機床加工精度，延長機床使用壽命等都有著十分重要的作用?，F(xiàn)代機床導軌，絲杠等華東副的潤滑，基本上都是采用集中潤滑系統(tǒng)。集中潤滑系統(tǒng)式由一個液壓泵提供一定排量， 一定壓力的潤滑油，為系統(tǒng)中所有 的主，次油路

33、上的分流器供油，而又分流器將油按所需有兩分配到各潤滑點：同時，油控制器完成潤滑時間，此書的監(jiān)控和故障報警以及停機等功能， 以實現(xiàn)自 動潤滑的目的。集中潤滑系統(tǒng)的特點是定時，定量，準確，效率高，使用方便可 靠，有利于提高機器壽命，保障使用性能。（二）潤滑系統(tǒng)的組成主要包括：油底殼、機油集濾器、機油泵、機油濾清器、油道、分油道（通 向凸輪軸軸承）、（通向搖臂軸），此外還有機油散熱器、機油壓力表、機油壓力 傳感器、限壓閥和旁通閥等。（三）潤滑的作用潤滑作用：潤滑運動零件表面，減小摩擦阻力和磨損，減小發(fā)動機的功率消 耗。清洗作用：機油在潤滑系內(nèi)不斷循環(huán)，清洗摩擦表面，帶走磨屑和其它異物。冷卻作用：機油

34、在潤滑系內(nèi)循環(huán)帶走摩擦產(chǎn)生的熱量，起到冷卻作用。密封作用：在運動零件之間形成油膜，提高它們的密封性，有利于防止漏氣 或漏油。防銹蝕作用：在零件表面形成油膜，對零件表面起保護作用，防止腐蝕生銹。 液壓作用：潤滑油可用作液壓油，起液壓作用，如液壓挺柱。減震緩沖作用：在運動零件表面形成油膜，吸收沖擊并減小振動，起減震緩 沖作用。（四）潤滑方式1、壓力潤滑：利用機油泵，將具有一定壓力的潤滑油源源不斷地送往摩擦表面。 例如，曲軸主軸承、連桿軸承及凸輪軸軸承、搖臂等處形成油膜以保證潤滑。2、飛濺潤滑：利用發(fā)動機工作時運動零件飛濺起來的油滴或油霧來潤滑摩擦表面的潤滑方式稱為飛濺潤滑?？墒孤懵对谕饷娉惺茌d荷較

35、輕的氣缸壁，相對滑動 速度較小的活塞銷，以及配氣機構(gòu)的凸輪表面、挺柱等得到潤滑。3、潤滑脂潤滑：對于負荷較小的發(fā)動機輔助裝置則只需定期、定量加注潤滑脂 進行潤滑。例如水泵及發(fā)電機軸承等。它不屬于潤滑系的工作范疇。近年來在發(fā) 動機上采用含有耐磨潤滑材料（如尼龍、二硫化鋁等）的軸承來代替加注潤滑脂 的軸承。（五）潤滑系統(tǒng)注意事項1、觀察導軌潤滑油箱、油標、油量、及時添加潤滑油。2、觀察潤滑泵定時啟動及停止是否正常。3、清洗潤滑液壓泵、濾油器。4、定時清理池底，更換濾油器。5、控制油液污染，保持油液清潔。6、控制液壓系統(tǒng)中油液的溫升。7、控制液壓系統(tǒng)的泄漏。（六）潤滑系統(tǒng)常見故障1、液壓泵不供油或油

36、量不足。2、液壓泵有異常噪聲或壓力下降。3、液壓泵發(fā)熱、油溫過高。4、系統(tǒng)及工作壓力低，運動部件爬行。5、導軌潤滑不良。6、滾珠絲杠潤滑不良。(七)潤滑系統(tǒng)的維護每日保養(yǎng)事項：)清除各部油垢及廢屑。)檢查潤滑是否足夠及檢視各機構(gòu)部位是否有螺釘松動或脫落。)檢查各運動部分之滑動面是否平滑或保持有適當之間隙。)檢查潤滑系統(tǒng)是否正常。半年保養(yǎng)事項：)更換潤滑系統(tǒng)及添加軸承部分用潤滑油脂。)檢查各移動部件的磨損情況。如磨損大，須調(diào)整其間隙。每年保養(yǎng)事項：每年須按照機床整體保養(yǎng)計劃，以保持機床正常操作，降低不當?shù)膿p壞。保 養(yǎng)重于修復。第二節(jié)自動換刀系統(tǒng)一、教學目的與要求(1)掌握自動換刀裝置(2) 了解

37、轉(zhuǎn)塔頭式換刀裝置(3)掌握刀庫式自動換刀裝置(4)掌握數(shù)控機床進給傳動系統(tǒng)二、教學重點與難點(1)自動換刀裝置(2)轉(zhuǎn)塔頭式換刀裝置(3)刀庫式自動換刀裝置三、課時安排：2課時 四、教學內(nèi)容(一)自動換刀裝置為了提高數(shù)控機床的加工效率，除了要提高切削速度，減少非切削時間也非常重 要，現(xiàn)代數(shù)控機床正向著工件在一臺機床上一次裝夾可完成多道工序或全部工序 的方向發(fā)展，這些多工序加工的數(shù)控機床在加工過程中需要使用多種刀具，因此 必須有自動換刀裝置，以便選用不同的刀具來完成不同工序的加工。自動換刀裝置應具備換刀時間短，刀具重復定位精度高，有足夠的刀具儲備量,回轉(zhuǎn)刀架聯(lián)刀架條為18序換刀，換 刀時間麻，結(jié)

38、構(gòu)簡單紫湊.激控車床、車削中詢床IK序換刀，換刀時間短.刀 具主軸都里中在轉(zhuǎn)塔頭匕 結(jié)構(gòu)常湊，但翻鍍琴，刀 具主軸數(shù)受限制刀庫與主軸之間換刀運動集中,砌部件少. 但刀摩運動多.布局不靈 活.適應性差各鐘朝的自動按刀數(shù)控機床,尤 使用回轉(zhuǎn)期具的床，估能及# 臥式加工中心機 床，要根據(jù)_L藝范圍和中妹特點， Ate/轉(zhuǎn)量和自礴刀蜂類刀庫式用fll射手配合刀刀庫只有選0運旗.機械手 進行換刀運動，切庫作換 刀運動慣性小、速度快用機球手、運輸 裝因配合刀庫換 刀換刀運動分散,由多個部件 場,運動部件空，但布局 靈活，適應也好型,也可用于加工工藝范國的立、 臥式車削中心機床有刀庫的轉(zhuǎn)塔頭換刀而魔嗡族刀數(shù)

39、量不足的擴大工藝范圍的各類轉(zhuǎn)塔靛控機 裝詈缺點.換刀時但照珠1、數(shù)控車床方刀架數(shù)控車床方刀架是在普通車床方刀架的基礎上發(fā)展起來的一種自動換刀裝置，它有四個刀位，能同時裝夾四把刀，刀架回轉(zhuǎn)90度，刀具變換一個刀位,轉(zhuǎn)位信號和刀位號的選擇由加工程序指令控制。數(shù)控車床方刀架換刀過程如下：(1)、刀架抬起(2)、刀架轉(zhuǎn)位(3)、刀架定位(4)、夾緊刀架2、數(shù)控車床盤形自動回轉(zhuǎn)刀架轉(zhuǎn)位過程如下：(1)、回轉(zhuǎn)刀架的松開(2)、轉(zhuǎn)位(3)、回轉(zhuǎn)刀架的定位(二)、轉(zhuǎn)塔頭式換刀裝置帶有旋轉(zhuǎn)刀具的數(shù)控機床采用轉(zhuǎn)塔頭式自動換刀裝置， 如數(shù)控鉆鏈床的多軸轉(zhuǎn)塔 頭等。在轉(zhuǎn)塔頭裝有幾個主軸，每個主軸上均裝一把刀具，加工過

40、程中轉(zhuǎn)塔頭可 自動轉(zhuǎn)位，從而實現(xiàn)自動換刀。特點：主軸轉(zhuǎn)塔頭可看作一個轉(zhuǎn)塔刀庫，它的結(jié)構(gòu)簡單，換刀時間短。但由于受 到空間位置的限制，主軸數(shù)目不能太多，主軸部件的結(jié)構(gòu)剛度也有所下降， 通常 只適用于工序較少，精度要求不太高的機床，如數(shù)控鉆床、數(shù)控銃床等。(三)、刀庫式自動換刀裝置刀庫式自動換刀裝置主要用于加工中心上。 加工中心是一種備有刀庫并能自動更 換刀具對工件進行多工序加工的數(shù)控機床。工件經(jīng)一次裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制 機床連續(xù)完成多工步的加工，工序高度集中。自動換刀裝置是加工中心的很重要組成部分，主要包括刀庫、刀具交換裝置1、刀庫刀庫是存放加工過程中所使用的全部刀具的裝置。它的容量從幾把到上

41、百把 刀具。加工中心刀庫的形式很多，結(jié)構(gòu)也各不相同，常用的有鼓盤式刀庫、鏈式 刀庫和格子盒式刀庫2、刀具的選擇按數(shù)控裝置的刀具選擇指令，從刀庫中挑選各工序所需要的刀具操作稱為自動選刀。常用的選刀方式有順序選刀和任意選刀。(1)順序選刀刀具的順序選刀是將刀具按加工工序的順序，一次放入刀庫的每一個刀座內(nèi)，刀 具不能搞錯。當加工工件改變時，刀具在刀庫上的排列順序也要改變。缺點：同一工件上的相同刀具不能重復使用，因此刀具的數(shù)量增加，降低了刀具和刀庫的利用率。優(yōu)點：它的控制以及刀具的運動等比較簡單。(2)任意選刀任意選刀方式是預先把刀庫中每把刀具(或刀座)都編上代碼，按照編碼選刀， 刀具在刀庫中不必按照工件的加工順序排列。任意選