數(shù)控機(jī)床典型機(jī)械結(jié)構(gòu)概述

數(shù)控機(jī)床典型機(jī)械結(jié)構(gòu)一、主軸準(zhǔn)停裝置機(jī)械式主軸準(zhǔn)停二、自動(dòng)換刀裝置自動(dòng)換刀裝置刀庫機(jī)械手(ATC)作用——交換主軸與刀庫中的刀（工）具對(duì)自動(dòng)換刀裝置的基本要求換刀時(shí)間短刀具重復(fù)定位精度高有足夠的刀具貯存量刀庫占地面積小及安全可靠自動(dòng)換刀裝置的形式回轉(zhuǎn)刀架換刀更換主軸頭換刀更換主軸箱換刀帶刀庫的自動(dòng)換刀系統(tǒng)二、自動(dòng)換刀裝置1、回轉(zhuǎn)刀架換刀1）回轉(zhuǎn)刀架結(jié)構(gòu)要求：良好的強(qiáng)度和剛性2）回轉(zhuǎn)刀架的換刀動(dòng)作刀架抬起刀架轉(zhuǎn)位刀架壓緊二、自動(dòng)換刀裝置2、更換主軸換刀優(yōu)點(diǎn)：換刀時(shí)間短，換刀的可靠性強(qiáng)。缺點(diǎn)：主軸系統(tǒng)的剛度較差。適用場(chǎng)合：適應(yīng)于工序較少、精度要求不太高的機(jī)床回轉(zhuǎn)刀架換刀3、更換主軸軸箱換刀適用場(chǎng)合：適適用于箱體類類零件的加工工二、自動(dòng)換刀刀裝置4、帶刀庫的的自動(dòng)換刀系系統(tǒng)組成刀庫選刀系統(tǒng)刀具交換機(jī)構(gòu)構(gòu)刀具自動(dòng)裝卸卸機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較較復(fù)雜，換刀刀過程動(dòng)作多多，換刀時(shí)間間長。適用場(chǎng)合：多多用于鉆床、、鏜銑床和數(shù)數(shù)控組合機(jī)床床。二、自動(dòng)換刀刀裝置三、刀庫2、刀庫的種種類1、刀庫的功功能功能：儲(chǔ)存加加工工序所需需的各種刀具具及輔助工具具。直線式特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡簡單，刀庫容容量小，一般般可容納8-12把刀刀具，故少用用。三、刀庫鼓輪式（圓盤盤式）1）單鼓輪式式刀具、鼓輪輪軸線平行刀具、鼓輪輪軸線垂直盤式刀庫三、刀庫刀具、鼓輪輪軸線成銳角角特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡簡單緊湊，應(yīng)應(yīng)用較多，但但刀具單環(huán)排列，空間間利用率低，，適用于刀庫庫容量較小的場(chǎng)場(chǎng)合，一般不不多于50-60把刀。。三、刀庫鼓輪端面上上雙環(huán)排列特點(diǎn)：刀庫空空間利用率較較高，但裝刀刀、取刀機(jī)構(gòu)復(fù)雜，，僅適用于機(jī)機(jī)床空間有限制而刀庫容容量較大的場(chǎng)場(chǎng)合。三、刀庫鼓輪端面上上多環(huán)排列鼓輪彈倉式式2）多鼓輪式式雙鼓輪式主軸三、刀庫三鼓輪式行行星鼓輪式特點(diǎn)：不同類類型的刀具及及輕重型刀具具可分別放置置，空間利用率高高，但傳動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)控控制裝置復(fù)雜，適用于于刀庫容量大大的場(chǎng)合。三、刀庫鏈?zhǔn)絾苇h(huán)鏈?zhǔn)教攸c(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊緊湊，刀庫容容量大，可充充分利用空間間，通常為軸軸向取刀，位位置精度較低低，適用于刀刀庫容量大的的場(chǎng)合。龍門加工中心三、刀庫多環(huán)鏈?zhǔn)饺?、刀庫加長鏈?zhǔn)礁褡酉涫絾蚊婢W(wǎng)格式式特點(diǎn)：刀庫結(jié)結(jié)構(gòu)緊湊，空空間利用率高高，但換刀時(shí)時(shí)間較長，小直徑徑刀具為軸向向取刀，大直直徑刀具為徑向取刀，，布局不靈活活，通常刀庫庫安置在工作臺(tái)上，應(yīng)應(yīng)用較少。三、刀庫三、刀庫多面網(wǎng)格式式特點(diǎn)：刀庫容容量大，輔助助裝置較復(fù)雜雜，用于需刀刀庫容量大的機(jī)床床上。三、刀庫3、刀庫的容容量銑削加工車削加工刀具數(shù)可加工件的比率102040305060708010090105015202530鉆削加工四、刀具的選選刀方式1、自動(dòng)選刀刀：在自動(dòng)換換刀裝置換刀刀時(shí)，按數(shù)控控裝置發(fā)出的換刀刀指令，刀具具交換裝置從刀庫中挑選選各工序所需需刀具的操作稱為自動(dòng)換換刀。2、刀具的選選擇方式順序選擇方式式任意選擇方式式刀座編碼方式式刀具編碼方式式四、刀具的選選刀方式順序選擇方式式刀具的順序選選擇方式是將將刀具按加工工工序的順序序，依次放入入刀庫的每一一個(gè)刀座中。。特點(diǎn)：不需要要刀具識(shí)別裝裝置，結(jié)構(gòu)簡簡單，工工作可靠，但刀庫中中刀具在不同同工序中不能能重復(fù)使用，因此，，刀具的數(shù)量量的刀庫的容容量大。四、刀具的選選刀方式刀具編碼方式式接觸式識(shí)別裝裝置四、刀具的選選刀方式刀柄刀具識(shí)別裝置置觸針編碼環(huán)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡簡單，壽命較較短，可靠性性較差，難于于快速換刀四、刀具的選選刀方式非接觸式識(shí)別別裝置11010特點(diǎn)：無磨損損，無噪音，，壽命長，反反應(yīng)速度快，，適用于高速，換刀頻繁繁的場(chǎng)合。四、刀具的選選刀方式光電識(shí)別裝置置四、刀具的選選刀方式刀座編碼方式式永久性編碼臨時(shí)性編碼刀座編碼四、刀具的選選刀方式刀座編碼四、刀具的選選刀方式識(shí)別碼塊識(shí)別傳感器刀柄編碼四、刀具的選選刀方式臨時(shí)性編碼五、刀具交換換裝置1、無機(jī)械手手換刀五、刀具交換換裝置1、無機(jī)械手手換刀2、機(jī)械手換換刀五、刀具交換換裝置機(jī)械手形式五、刀具交換換裝置機(jī)械手換刀五、刀具交換換裝置機(jī)械手傳動(dòng)結(jié)結(jié)構(gòu)六、滾珠絲杠杠螺母副1、滾珠絲杠杠螺母副的結(jié)結(jié)構(gòu)滾珠絲杠螺母母副六、滾珠絲杠杠螺母副1、滾珠絲杠杠螺母副的結(jié)結(jié)構(gòu)絲杠滾珠螺母作用：將回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成成直線運(yùn)動(dòng)六、滾珠絲杠杠螺母副2、滾珠絲杠杠螺母副的特特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：①傳動(dòng)效率高高②摩擦阻力小小③傳動(dòng)精度高高④有可逆性⑤使用壽命長長缺點(diǎn)：①制造工藝復(fù)復(fù)雜②不能實(shí)現(xiàn)自自鎖六、滾珠絲杠杠螺母副3、滾珠絲杠杠螺母副的循循環(huán)方式①外循環(huán)：滾滾珠在循環(huán)過過程中有時(shí)與與絲杠脫離接接觸的稱為外外循環(huán)②內(nèi)循環(huán)：滾滾珠在循環(huán)過過程中始終與與絲杠保持接接觸的成為內(nèi)內(nèi)循環(huán)六、滾珠絲杠杠螺母副4、滾珠絲杠杠螺母副的預(yù)預(yù)緊預(yù)緊的目的：：減小軸向間間隙軸向間隙：指指絲杠和螺母母間無相對(duì)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，二者者之間的最大大軸向竄動(dòng)量預(yù)緊的方法雙螺母墊片式式雙螺母螺紋式式雙螺母齒差式式雙螺母墊片式式六、滾珠絲杠杠螺母副雙螺母螺紋式式六、滾珠絲杠杠螺母副雙螺母齒差式式六、滾珠絲杠杠螺母副5、滾珠絲杠杠螺母副的安安裝六、滾珠絲杠杠螺母副特點(diǎn)：其承載載能力小，軸軸向剛度低，，僅適用于短短絲杠一端裝止推軸軸承（固定——自由式）5、滾珠絲杠杠螺母副的安安裝六、滾珠絲杠杠螺母副一端裝止推軸軸承，另一端端裝深溝球軸軸承（固定——支承式）特點(diǎn)：軸向剛剛度較小，絲絲杠有伸縮余余地，結(jié)構(gòu)復(fù)復(fù)雜，僅適用于長絲杠杠5、滾珠絲杠杠螺母副的安安裝六、滾珠絲杠杠螺母副兩端裝止推軸軸承特點(diǎn)：將裝止止推軸承裝在在滾珠絲杠兩兩端，并施加加預(yù)緊拉力，有助于提提高傳動(dòng)剛度度，但對(duì)熱伸伸長較敏感5、滾珠絲杠杠螺母副的安安裝六、滾珠絲杠杠螺母副兩端裝雙重止止推軸承及深深溝球軸承（（固定—固定定式）特點(diǎn)：傳動(dòng)剛剛度高，結(jié)構(gòu)構(gòu)和安裝工藝藝復(fù)雜，適用用于長絲杠或高轉(zhuǎn)速、、高剛度、高高精度的絲杠杠6、滾珠絲杠杠螺母副的潤潤滑與防護(hù)六、滾珠絲杠杠螺母副潤滑的作用：：減少摩擦，，降低溫升，，并與密封裝裝置一起保護(hù)絲杠不受受外物的損損傷與腐蝕潤滑油：機(jī)油油、90—180號(hào)透平平油、140號(hào)主軸油潤滑脂：鋰基基油脂或高壓壓潤滑脂防護(hù)：防止塵塵埃、切屑等等硬質(zhì)顆粒進(jìn)進(jìn)入密封圈：采用用毛氈圈（耐耐油橡膠、尼尼龍）防護(hù)罩：采用用螺旋鋼帶、、伸縮套筒、、錐形套筒或或皮革、人造革制成的的不銹鋼卷筒式式防護(hù)罩工程塑料防護(hù)護(hù)套七、數(shù)控機(jī)床床導(dǎo)軌2、對(duì)導(dǎo)軌的的基本要求1、導(dǎo)軌的功功能：支承和和導(dǎo)向①導(dǎo)向精度：：是指機(jī)床的的運(yùn)動(dòng)部件沿沿導(dǎo)軌移動(dòng)時(shí)時(shí)的直線性和它與有關(guān)基基面之間相互互位置的準(zhǔn)確確性②精度保持性性：是指導(dǎo)軌軌在長期使用用中保持導(dǎo)向向精度的能力力③低速運(yùn)動(dòng)平平穩(wěn)性：④結(jié)構(gòu)簡單、、工藝性好：：七、數(shù)控機(jī)床床導(dǎo)軌3、導(dǎo)軌的分分類和特點(diǎn)按運(yùn)動(dòng)軌跡按工作性質(zhì)按接觸面的摩摩擦性質(zhì)直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌軌：相對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)軌跡為直線線圓周運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌軌：相對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)軌跡為圓主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌：：動(dòng)導(dǎo)軌作主主運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌軌副間相對(duì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)速度高進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌軌：動(dòng)導(dǎo)軌作作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，，導(dǎo)軌副間相相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度度低調(diào)整導(dǎo)軌：實(shí)實(shí)現(xiàn)部件之間間的相對(duì)位置置調(diào)整，在機(jī)機(jī)床工作時(shí)無無相對(duì)運(yùn)動(dòng)滑動(dòng)導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌靜壓導(dǎo)軌七、數(shù)控機(jī)床床導(dǎo)軌滑動(dòng)導(dǎo)軌具有有結(jié)構(gòu)簡單、、制造方便、、剛度好、抗抗振性高等優(yōu)優(yōu)點(diǎn),在數(shù)數(shù)控機(jī)床上應(yīng)應(yīng)用廣泛，目目前多數(shù)使用用金屬對(duì)塑料料形式，稱為為貼塑導(dǎo)軌或注塑導(dǎo)軌滑動(dòng)導(dǎo)軌注塑導(dǎo)軌：環(huán)環(huán)氧樹脂為基基體，加入二二硫化鉬和膠膠體石墨及鉛鉛粉等混合而成貼塑導(dǎo)軌：聚聚四氟乙烯為為基體，加入入青銅粉、二二硫化鉬、石石墨及鉛粉等混合合而成七、數(shù)控機(jī)床床導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌特點(diǎn)：摩擦系系數(shù)小、運(yùn)動(dòng)動(dòng)輕便、位移移精度和定位位精度高、耐磨性性好、抗震性性較差、結(jié)構(gòu)構(gòu)復(fù)雜、防護(hù)要求較高高靜壓導(dǎo)軌七、數(shù)控機(jī)床床導(dǎo)軌優(yōu)點(diǎn)：1、液液體靜壓導(dǎo)軌軌由于其導(dǎo)軌軌的工作面完完全處于純液液體摩擦下，因而而工作時(shí)摩擦擦系數(shù)極低（（f=0.0005）；；2、導(dǎo)軌的運(yùn)運(yùn)動(dòng)不受負(fù)載載和速度的限限制，且低速速時(shí)移動(dòng)均勻，無爬行行現(xiàn)象；3、由于液體體具有吸振作作用，因而導(dǎo)導(dǎo)軌的抗振性性好；4、承載能力力大、剛性好好；5、摩擦發(fā)熱熱小，導(dǎo)軌溫溫升小。缺點(diǎn)：1、液液體靜壓導(dǎo)軌軌的結(jié)構(gòu)復(fù)雜雜，多了一套套液壓系統(tǒng)；；2、成本高；；3、油膜厚度度難以保持恒恒定不變。使用范圍：液液體靜壓導(dǎo)軌軌主要用于大大型、重型數(shù)數(shù)控機(jī)床上。。七、數(shù)控機(jī)床床導(dǎo)軌4、導(dǎo)軌的預(yù)預(yù)緊過盈法預(yù)緊七、數(shù)控機(jī)床床導(dǎo)軌4、導(dǎo)軌的預(yù)預(yù)緊調(diào)整元件法預(yù)預(yù)緊八、回轉(zhuǎn)工