數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)概述

數(shù)控加工工藝學(xué)第2章數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)2.1概述2.2數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)2.3數(shù)控機(jī)床的主傳動系統(tǒng)2.4數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)2.5數(shù)控機(jī)床用導(dǎo)軌2.6自動換刀裝置2.7數(shù)控工作臺與分度工作臺2.9金屬切削數(shù)控機(jī)床2.10電加工機(jī)床與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)有許多特點。在主傳動系統(tǒng)方面，具有下列特點：(1)目前數(shù)控機(jī)床的主傳動電機(jī)已不再采用普通的交流異步電機(jī)或傳統(tǒng)的直流調(diào)速電機(jī)，它們已逐步被新型的交流調(diào)速電機(jī)和直流調(diào)速電機(jī)所代替。(2)轉(zhuǎn)速高，功率大。(3)變速范圍大。(4)主軸速度的變換迅速可靠。2.1概述在進(jìn)給傳動系統(tǒng)方面，具有下列特點：（1）盡量采用低摩擦的傳動副。采用靜壓導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌和滾珠絲杠等，以減小摩擦力。（2）選用最佳的降速比，以達(dá)到提高機(jī)床分辨率，使工作臺盡可能大地加速，以達(dá)到跟蹤指令、系統(tǒng)折算到驅(qū)動軸上的慣量盡量小的要求。（3）縮短傳動鏈及用預(yù)緊的方法提高傳動系統(tǒng)的剛度。（4）盡量消除傳動間隙，減小反向死區(qū)誤差。2.1概述2.2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)有以下特點：（1）數(shù)控機(jī)床的傳動結(jié)構(gòu)大為簡化，傳動鏈也大為縮短。（2）數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)具有較高的靜、動態(tài)剛度和阻尼精度，以及較高的耐磨性，而且熱變形小。（3）為減小摩擦、消除傳動間隙和獲得更高的加工精度，更多地采用高效傳動部件，如滾珠絲杠副、滾動導(dǎo)軌和消除間隙齒輪傳動副等。（4）為了改善勞動條件、減少輔助時間、提高勞動生產(chǎn)率，采用刀具自動夾緊裝置、刀庫與自動換刀裝置及自動排屑裝置等輔助裝置。2.2數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)根據(jù)數(shù)控機(jī)床的適用場合和機(jī)構(gòu)特點，對數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)提出以下要求:一、較高的機(jī)床靜、動態(tài)剛度為了提高數(shù)控機(jī)床主軸的剛度，不但經(jīng)常采用三支撐結(jié)構(gòu)，而且選用剛性很好的雙列短圓柱滾子軸承和角接觸向心推力軸承，以減小主軸的徑向和軸向變形。為了提高機(jī)床部件的剛度，則采用封閉界面的床身和液力平衡，減小移動部件因位置變動造成的機(jī)床變形。為了提高機(jī)床各部件的接觸剛度，增加機(jī)床的承載能力，則采用刮研的方法增加單位面積上的接觸點，并在結(jié)合面之間施加足夠大的預(yù)加載荷，以增加接觸面積。提高動態(tài)剛度用的措施主要有提高系統(tǒng)的剛度、增加阻尼以及調(diào)整構(gòu)件的自振頻率等。二、減少機(jī)床熱變形為了減小熱變形，在數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)中通常采用以下措施。1.減少發(fā)熱2.控制溫升3.改善機(jī)床結(jié)構(gòu)2.2數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)三、提高機(jī)床的壽命和精度保持性為了提高機(jī)床的壽命和精度保持性，在設(shè)計時應(yīng)充分考慮數(shù)控機(jī)床零部件的耐磨性，尤其是機(jī)床導(dǎo)軌、進(jìn)給絲杠及主軸部件等影響精度的主要零件的耐磨性。在使用過程中，應(yīng)保證數(shù)控機(jī)床各部件潤滑良好。四、減少輔助時間數(shù)控機(jī)床在單件生產(chǎn)中，輔助時間(非切屑時間)占有較大的比重。進(jìn)一步提高機(jī)床的生產(chǎn)率，就必須最大限度地壓縮輔助時間。目前已經(jīng)有很多數(shù)控機(jī)床采用多主軸、多刀架以及帶刀庫的自動換刀裝置等，減少換刀時間。對于切削用量較大的數(shù)控機(jī)床，床身機(jī)構(gòu)必須有利于排屑。2.2數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)

2.3數(shù)控機(jī)床的主傳動系統(tǒng)一、對主傳動系統(tǒng)的要求1．具有更大的調(diào)速范圍，并能實現(xiàn)無級調(diào)速2．具有較高的精度和剛度，傳動平穩(wěn)，噪聲低3．良好的抗震性和熱穩(wěn)定性

二、主傳動及變速根據(jù)數(shù)控機(jī)床的類型與大小，其主傳動主要有以下3種形式：1．帶有變速齒輪的主傳動，如圖2-1(a)所示。2．通過帶傳動的主傳動，如圖2-1(b)所示3．內(nèi)裝電動機(jī)主軸變速，如圖2-1(c)所示。2.3數(shù)控機(jī)床的主傳動系統(tǒng)圖2-1數(shù)控機(jī)床主傳動的配置方式三、主主軸部部件1．主主軸的的支承承數(shù)控機(jī)機(jī)床主主軸的的支承承主要要采用用3種種主要要形式式。如圖2-2(a)所所示結(jié)結(jié)構(gòu)的的前支支承采采用雙雙列短短圓柱柱滾子子軸承承和60°°角接觸雙雙列球球軸承承組合合，后后支承承采用用成對對安裝裝的角角接觸觸軸承承。這這種結(jié)結(jié)構(gòu)的綜綜合剛剛度高高，是是目前前各類類數(shù)控控機(jī)床床普遍遍采用用的形形式。。如圖2-2(b)所所示結(jié)結(jié)構(gòu)的的前支支承采采用高高精度度雙列列（或或三列列）角角接觸觸球軸承承，后后支承承采用用單列列（或或雙列列）角角接觸觸球軸軸承。。這種種配置置的高高速性能能好，，但承承載能能力較較小，，適用用于高高速、、輕載載和精精密數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床。。如圖2-2(c)所示示結(jié)構(gòu)為為前支承承采用雙雙列圓錐錐滾子軸軸承，后后支承為為單列圓錐錐滾子軸軸承。這這種配置置的徑向向和軸向向剛度很很高，可可承受重重載荷，但這這種結(jié)構(gòu)構(gòu)限制主主軸最高高轉(zhuǎn)速和和精度，，因而僅僅適用于于中等精精度、低速與重重載的數(shù)數(shù)控機(jī)床床主軸。。2.3數(shù)數(shù)控機(jī)床床的主傳傳動系統(tǒng)統(tǒng)2.3數(shù)數(shù)控機(jī)床床的主傳傳動系統(tǒng)統(tǒng)圖2-2主主軸支承承配置2.3數(shù)數(shù)控機(jī)床床的主傳傳動系統(tǒng)統(tǒng)2．主軸軸內(nèi)部刀刀具自動動夾緊機(jī)機(jī)構(gòu)主軸內(nèi)部部刀具自自動夾緊緊機(jī)構(gòu)是是數(shù)控機(jī)機(jī)床特別別是加工工中心的的特有機(jī)機(jī)構(gòu)。如如圖2-3所示示為ZHS-K63加加工中心心主軸結(jié)結(jié)構(gòu)部件件圖，其其刀具可可以在主主軸上自自動裝卸卸并進(jìn)行行自動夾夾緊。其其工作原原理為當(dāng)當(dāng)?shù)毒?裝到主主軸孔后后，其刀刀柄后部部的拉釘釘3便被被送到主主軸拉桿桿7的前前端，在在碟形彈彈簧9的的作用下下，通過過彈性卡卡爪5將將刀具拉拉緊。當(dāng)當(dāng)需要換換刀時，，電氣控控制指令令給液壓壓系統(tǒng)發(fā)發(fā)出信號號，使液液壓缸14的活活塞左移移，帶動動推桿13向左左移動，，推動固固定在拉拉桿7上上的軸套套10，，使整個個拉桿7向左移移動，當(dāng)當(dāng)彈性卡卡爪5向向前伸出出一段距距離后，，在彈性性力作用用下，卡卡爪5自自動松開開拉釘3，此時時拉桿7繼續(xù)向向左移動動，噴氣氣嘴6的的端部把把刀具頂頂松，機(jī)機(jī)械手便便可把刀刀具取出出進(jìn)行換換刀。裝裝刀之前前，壓縮縮空氣從從噴氣嘴嘴6中噴噴出，吹吹掉錐孔孔內(nèi)臟物物，當(dāng)機(jī)機(jī)械手把把刀具裝裝入之后后，壓力力油通入入液壓缸缸14的的左腔，，使推桿桿退回原原處，在在碟形彈彈簧的作作用下，，通過拉拉桿7又又把刀具具拉緊。。冷卻液液噴嘴1用來在在切削時時對刀具具進(jìn)行大大流量冷冷卻。2.3數(shù)數(shù)控機(jī)床床的主傳傳動系統(tǒng)統(tǒng)1-冷卻卻液噴嘴嘴；2-刀具；；3-拉拉釘；4-主軸軸；5-彈性卡卡爪；6-噴氣氣嘴7-拉桿桿；8-定位凸凸輪；9-碟形形彈簧；；10-軸套；；11-固定螺螺母；12-旋旋轉(zhuǎn)接頭頭；13-推桿桿；14-液壓壓缸；15-交交流伺服服電機(jī)；；16-換擋齒齒輪圖2-3ZHS-K63加工中中心主軸軸內(nèi)部刀刀具夾緊緊機(jī)構(gòu)2.4數(shù)數(shù)控機(jī)床床的進(jìn)給給系統(tǒng)一、數(shù)控控機(jī)床對對進(jìn)給系系統(tǒng)的要要求為確保數(shù)數(shù)控機(jī)床床進(jìn)給系系統(tǒng)的傳傳動精度度和工作作平穩(wěn)性性，在設(shè)設(shè)計機(jī)械械傳動裝裝置時，，應(yīng)滿足足如下要要求。1．高的的傳動精精度與定定位精度度2．寬的的進(jìn)給調(diào)調(diào)速范圍圍3．快速速響應(yīng)特特性4．無間間隙傳動動5．穩(wěn)定定性好、、壽命長長6．使用用維護(hù)方方便二、滾珠珠絲杠螺螺母副機(jī)機(jī)構(gòu)1.滾滾珠絲杠杠螺母副副的工作作原理滾珠絲杠杠螺母副副是一種種新型的的傳動機(jī)機(jī)構(gòu)，它它的結(jié)構(gòu)構(gòu)特點是是具有螺螺旋槽的的絲杠螺螺母間裝裝有滾珠珠作為中中間傳動動件，以以減小摩摩擦，如如圖2-4所示示。2.4數(shù)數(shù)控機(jī)床床的進(jìn)給給系統(tǒng)圖2-4滾滾珠絲杠杠螺母副副2.滾滾珠絲杠杠螺母副副的特點點（1）傳傳動效率率高，摩摩擦損失失小。通通常滾珠珠絲杠螺螺母副的的傳動效效率達(dá)到到0.92～0.96，比常常規(guī)的絲絲杠螺母母副高3～4倍倍。因此此，功率率消耗只只相當(dāng)于于常規(guī)絲絲杠螺母母副的1/4～～1/3。（2）適適當(dāng)給予予預(yù)緊，，可消除除絲杠和和螺母的的螺紋間間隙，反反向時就就可以消消除空行行程死區(qū)區(qū)，定位位精度高高，剛度度好。（3）運(yùn)運(yùn)動平穩(wěn)穩(wěn)，無爬爬行現(xiàn)象象，傳動動精度高高。（4）運(yùn)運(yùn)動具有有可逆性性，可以以從直線線運(yùn)動轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為旋旋轉(zhuǎn)運(yùn)動動，也可可以從旋旋轉(zhuǎn)運(yùn)動動轉(zhuǎn)換為為直線運(yùn)運(yùn)動，即即絲杠和和螺母都都可以作作為主動動件。（5）磨磨損小，，使用壽壽命長。。（6）制制造工藝藝復(fù)雜。。滾珠絲絲杠和螺螺母等元元件的加加工精度度要求高高，表面面粗糙度度要求也也高，故故制造成成本高。。（7）不不能自鎖鎖。2.4數(shù)數(shù)控機(jī)床床的進(jìn)給給系統(tǒng)2.4數(shù)數(shù)控機(jī)床床的進(jìn)給給系統(tǒng)3.滾滾珠絲杠杠螺母副副的參數(shù)數(shù)。(b)滾滾珠絲絲杠螺母母副法向向剖面圖圖(a)滾滾珠絲絲杠螺母母副軸向向剖面圖圖圖2-5滾滾珠絲杠杠螺母副副基本參參數(shù)2.4數(shù)數(shù)控機(jī)床床的進(jìn)給給系統(tǒng)（1）名名義直徑徑d0。。滾珠與與螺紋滾滾道在理理論接觸觸狀態(tài)時時，包絡(luò)絡(luò)滾珠球球心的圓圓柱直徑徑，它是是滾珠絲絲杠螺母母副的特特征尺寸寸。（2）接接觸角ββ。在螺螺紋滾道道法向剖剖面內(nèi)，，滾珠球球心與滾滾道接觸觸點的連連線和螺螺紋軸線線的垂直直線間的的夾角.此外還有有絲杠螺螺紋大徑徑d、絲絲杠螺紋紋小徑d1、滾滾珠直徑徑db、、螺母螺螺紋大徑徑D、螺螺母螺紋紋小徑D1、滾滾道圓弧弧偏心距距e以及及滾道圓圓弧半徑徑R等參參數(shù)。4.滾滾珠絲杠杠螺母副副的結(jié)構(gòu)構(gòu)和軸向向間隙的的調(diào)整方方法各種不同同結(jié)構(gòu)的的滾珠絲絲杠副，，其主要要區(qū)別是是螺紋滾滾道型面面的形狀狀、滾珠珠循環(huán)方方式及軸軸向間隙隙的調(diào)整整和預(yù)加加預(yù)緊力力的方法法等。（1）螺螺紋滾滾道型面面的形狀狀及其主主要尺寸寸。螺紋紋滾道型型面的形形狀有多多種，國國內(nèi)投產(chǎn)產(chǎn)的僅有有單圓弧弧型面和和雙圓弧弧型面兩兩種。在在圖2-6中，，滾珠與與滾道型型面接觸觸點法線線與絲杠杠軸線的的垂直線線間夾角角稱為接接觸角ββ。2.4數(shù)數(shù)控機(jī)床床的進(jìn)給給系統(tǒng)2.4數(shù)數(shù)控機(jī)床床的進(jìn)給給系統(tǒng)①單圓圓弧型面面。如圖圖2-6(a)所示。。②雙圓圓弧型面面。如圖圖2-6(b)所示。。圖2-6滾滾珠絲杠杠螺母副副螺紋滾滾道型面面的截形形（2）滾滾珠循環(huán)環(huán)方式。。目前國國內(nèi)外生生產(chǎn)的滾滾珠絲杠杠螺母副副，可分分為外循循環(huán)和內(nèi)內(nèi)循環(huán)兩兩類。如如圖2-7所示示為外循循環(huán)螺旋旋槽式滾滾珠絲杠杠副如圖圖2-8所示為為內(nèi)循環(huán)環(huán)滾珠絲絲杠螺母母副。2.4數(shù)數(shù)控機(jī)床床的進(jìn)給給系統(tǒng)圖2-7外外循環(huán)螺螺旋槽式式滾珠絲絲杠副圖圖2.4數(shù)數(shù)控機(jī)床床的進(jìn)給給系統(tǒng)圖2-8內(nèi)內(nèi)循環(huán)環(huán)滾珠絲絲杠螺母母副表2-1列出國國產(chǎn)滾珠珠絲杠螺螺母副的的幾種不不同循環(huán)環(huán)方式的的比較。。2.4數(shù)數(shù)控機(jī)床床的進(jìn)給給系統(tǒng)2.4數(shù)數(shù)控機(jī)床床的進(jìn)給給系統(tǒng)（3）滾滾珠絲杠杠螺母副副軸向間間隙的調(diào)調(diào)整和施施加預(yù)緊緊力的方方法。通常采用用雙螺母母預(yù)緊的的方法，，把彈性性變形量量控制在在最小限限度內(nèi)。。應(yīng)用這這一方法法來消除除軸向間間隙時需需要注意意以下兩兩點：①通通過過預(yù)預(yù)緊緊力力產(chǎn)產(chǎn)生生預(yù)預(yù)拉拉變變形形，，以以減減小小彈彈性性變變形形所所引引起起的的位位移移，，該該預(yù)預(yù)緊緊力力不不能能過過大大，，否否則則會會引引起起驅(qū)驅(qū)動動力力矩矩增增大大、、傳傳動動效效率率降降低低和和使使用用壽壽命命縮縮短短。。②注注意意減減小小絲絲杠杠安安裝裝部部分分和和驅(qū)驅(qū)動動部部分分的的間間隙隙。。2.4數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床的的進(jìn)進(jìn)給給系系統(tǒng)統(tǒng)常用用的的雙雙螺螺母母消消除除軸軸向向間間隙隙的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)形形式式有有以以下下3種種。。（a））墊墊片片調(diào)調(diào)隙隙式式（（圖圖2-9））1、、2-單單螺螺母母；；3-螺螺母母座座；；4-調(diào)調(diào)整整墊墊片片圖2-9墊墊片片調(diào)調(diào)隙隙式式2.4數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床的的進(jìn)進(jìn)給給系系統(tǒng)統(tǒng)（b））螺螺紋紋調(diào)調(diào)隙隙式式（（圖圖2-10））1、、2-單單螺螺母母；；3-平平鍵鍵；；4-調(diào)調(diào)整整螺螺母母圖2-10螺螺紋紋調(diào)調(diào)隙隙式式2.4數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床的的進(jìn)進(jìn)給給系系統(tǒng)統(tǒng)（c））齒齒差差調(diào)調(diào)隙隙式式（（圖圖2-11））。。1、、4-內(nèi)內(nèi)齒齒圈圈；；2、、3-單單螺螺母母圖2-11齒齒差差調(diào)調(diào)隙隙式式2.4數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床的的進(jìn)進(jìn)給給系系統(tǒng)統(tǒng)各種種滾滾珠珠絲絲杠杠螺螺母母副副預(yù)預(yù)緊緊方方式式及及其其特特點點，，見見表表2-2。。2.4數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床的的進(jìn)進(jìn)給給系系統(tǒng)統(tǒng)(4)滾滾珠珠絲絲杠杠螺螺母母副副的的精精度度。。滾珠珠絲絲杠杠螺螺母母副副的的精精度度等等級級為為1、、2、、3、、4、、5、、7、、10級級精精度度，，代代號號分分別別為為1、、2、、3、、4、、5、、7、、10。。其其中中1級級為為最最高高，，依依次次逐逐級級降降低低。。滾珠珠絲絲杠杠副副的的精精度度包包括括各各元元件件的的精精度度和和裝裝配配后后的的綜綜合合精精度度，，其其中中包包括括導(dǎo)導(dǎo)程程誤誤差差、、絲絲杠杠大大徑徑對對螺螺紋紋軸軸線線的的徑徑向向圓圓跳跳動動、、絲絲杠杠和和螺螺母母表表面面粗粗糙糙度度、、有有預(yù)預(yù)加加載載荷荷時時螺螺母母安安裝裝端端面面對對絲絲杠杠螺螺紋紋軸軸線線的的圓圓跳跳動動、、有有預(yù)預(yù)加加載載荷荷時時螺螺母母安安裝裝直直徑徑對對絲絲杠杠螺螺紋紋軸軸線線的的徑徑向向圓圓跳跳動動以以及及滾滾珠珠絲絲杠杠名名義義直直徑徑尺尺寸寸變變動動量量等等。。2.4數(shù)數(shù)控機(jī)床的的進(jìn)給系統(tǒng)a）任意300mm螺紋紋長度內(nèi)，螺螺紋全長內(nèi)導(dǎo)導(dǎo)程誤差曲線線的帶寬b）2π弧度度內(nèi)導(dǎo)程誤差差圖2-12當(dāng)方向向目標(biāo)值T不等于零零時的導(dǎo)程程誤差值滾珠絲杠導(dǎo)導(dǎo)程誤差曲曲線如圖2-12所所示。2.4數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床的進(jìn)給給系統(tǒng)(5)滾滾珠絲杠副副的標(biāo)注方方法滾珠絲杠副副的型號根根據(jù)其結(jié)構(gòu)構(gòu)、規(guī)格、、精度和螺螺紋旋向等等特征按下下列格式編編寫。循環(huán)方式代代號見表2-1，預(yù)緊方式式代號見表表2-2。負(fù)荷滾珠總總?cè)?shù)為1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5圈，代號分分別為1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5。螺旋旋向為為左、右旋旋，只標(biāo)左左旋代號為為LH，右旋不標(biāo)標(biāo)。滾珠螺紋的的代號用GQ表示，標(biāo)注注在公稱直直徑前，如如GQ50×8—32.4數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床的進(jìn)給給系統(tǒng)例CTC63×10—3.5—3.5/2000×1600表示為插管管突出式外外循環(huán)（CT），雙螺母母齒差預(yù)緊緊（C）的滾珠絲絲杠副，公公稱直徑63mm，基本導(dǎo)程程10mm，負(fù)荷滾珠珠總?cè)?shù)3.5圈，精度等等級3.5級，螺紋旋旋向為右旋旋，絲杠全全長為2000mm，螺紋長度度為1600mm。2.4數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床的進(jìn)給給系統(tǒng)滾珠絲杠及及螺母零件件圖上螺紋紋尺寸的標(biāo)標(biāo)注方法見見圖2-13?！癎Q”為滾滾珠絲杠螺螺紋的代號號，50為為公稱直徑徑（φ50mm），，8表示基基本導(dǎo)程為為8mm，，2為精度度等級，左左旋螺紋應(yīng)應(yīng)在最后標(biāo)標(biāo)“LH””字，右旋旋不標(biāo)。(a)滾珠珠螺母尺寸寸的標(biāo)注(b)滾珠絲杠杠尺寸的標(biāo)標(biāo)注圖2-13滾珠珠絲杠副尺尺寸的標(biāo)注注(6)滾滾珠絲杠副副在機(jī)床上上的安裝方方式(1)支承承方式滾珠絲杠的的支承方式式有以下幾幾種：①一端裝裝推力軸承承，見圖2-14a。這種安安裝方式只只適用于短短絲杠，它它的承載能能力小、軸軸向剛度低低，一般用用于數(shù)控機(jī)機(jī)床的調(diào)節(jié)節(jié)環(huán)節(jié)或升升降臺式數(shù)數(shù)控機(jī)床的的立向（垂垂直）坐標(biāo)標(biāo)中。②一端裝推推力軸承，，另一端裝裝深溝球軸軸承，見圖圖2-14b。③兩端裝推推力軸承，，見圖2-14c。。④兩端裝裝推力軸承承及深溝球球軸承，見見圖2-14d。2.4數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床的進(jìn)給給系統(tǒng)2.4數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床的進(jìn)給給系統(tǒng)圖2-14滾滾珠絲杠在在機(jī)床上的的支承方式式(2)制動動裝置2.4數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床的進(jìn)給給系統(tǒng)圖2-15數(shù)控臥臥式銑鏜主主軸箱進(jìn)給給絲杠的制制動裝置示示意圖(7)滾滾珠絲杠副副的潤滑與與密封滾珠絲杠副副也可用潤潤滑劑來提提高耐磨性性及傳動效效率。潤滑滑劑可分為為潤滑油及及潤滑脂兩兩大類。潤潤滑油為一一般機(jī)油或或90~180號透透平油或140號主主軸油。潤潤滑脂可采采用鋰基油油脂。滾珠絲杠副副常用防塵塵密封圈和和防護(hù)罩。。(1)密封封圈密封圈裝在在滾珠螺母母的兩端。。分接觸式和和非接觸式式。(2)防護(hù)護(hù)罩防護(hù)罩能防防止塵土及及硬性雜質(zhì)質(zhì)等進(jìn)入滾滾珠絲杠。。防護(hù)罩的的形式有錐錐形套管、、伸縮套管管、也有折折迭式（手手風(fēng)琴式））的塑料或或人造革防防護(hù)罩，也也有用螺旋旋式彈簧鋼鋼帶制成的的防護(hù)罩。2.4數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床的進(jìn)給給系統(tǒng)2.5數(shù)控機(jī)床用用導(dǎo)軌導(dǎo)軌按運(yùn)動動軌跡可分分為直線運(yùn)運(yùn)動導(dǎo)軌和和圓周運(yùn)動動導(dǎo)軌；按按工作性質(zhì)質(zhì)又分為主主運(yùn)動導(dǎo)軌軌、進(jìn)給運(yùn)運(yùn)動導(dǎo)軌和和調(diào)整導(dǎo)軌軌；按受力力情況又分分為開式導(dǎo)導(dǎo)軌和閉式式導(dǎo)軌。為了保證數(shù)數(shù)控機(jī)床具具有較高的的加工精度度和較大的的承載能力力，要求其其導(dǎo)軌具有有較高的導(dǎo)導(dǎo)向精度、、足夠的剛剛度、良好好的耐磨性性和低速運(yùn)運(yùn)動平穩(wěn)性性，同時應(yīng)應(yīng)盡量使導(dǎo)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡簡單、便于于制造、調(diào)調(diào)整和維護(hù)護(hù)。數(shù)控機(jī)機(jī)床常用的的導(dǎo)軌按其其接觸面間間摩擦性質(zhì)質(zhì)的不同可可分為滑動動導(dǎo)軌和滾滾動導(dǎo)軌。。2.5數(shù)控機(jī)床用用導(dǎo)軌（1）滑動動導(dǎo)軌。在在數(shù)控機(jī)床床上常用的的滑動導(dǎo)軌軌有液體靜靜壓導(dǎo)軌、、氣體靜壓壓導(dǎo)軌和貼貼塑導(dǎo)軌。。①液體靜壓壓導(dǎo)軌。在在兩導(dǎo)軌工工作面間通通入具有一一定壓力的的潤滑油，，形成靜壓壓油膜，使使導(dǎo)軌工作作面間處于于純液態(tài)摩摩擦狀態(tài)，，摩擦系數(shù)數(shù)極低。②氣體靜壓壓導(dǎo)軌。在在兩導(dǎo)軌工工作面間通通入具有恒恒定壓力的的氣體，使使兩導(dǎo)軌面面形成均勻勻分離，以以得到高精精度的運(yùn)動動。③貼塑導(dǎo)軌軌。在動導(dǎo)導(dǎo)軌的摩擦擦表面上貼貼上一層由由塑料等其其他化學(xué)材材料組成的的塑料薄膜膜軟帶。2.5數(shù)控機(jī)床用用導(dǎo)軌（2）滾動動導(dǎo)軌。滾滾動導(dǎo)軌的的最大優(yōu)點點是摩擦系系數(shù)小，一一般為0.0025～0.005近年來數(shù)控控機(jī)床愈來來愈多地采采用由專業(yè)業(yè)廠家生產(chǎn)產(chǎn)的直線滾滾動導(dǎo)軌副副或滾動導(dǎo)導(dǎo)軌塊。這這種導(dǎo)軌組組件本身制制造精度很很高，對機(jī)機(jī)床的安裝裝基面要求求不高，安安裝、調(diào)整整都非常方方便。2.5數(shù)控機(jī)床用用導(dǎo)軌如圖2-16所示為為一種滾動動導(dǎo)軌塊組組件，其特特點是剛度度高、承載載能力大、、導(dǎo)軌行程程不受限制制。當(dāng)運(yùn)動動部件移動動時，滾珠珠3在支承承部件的導(dǎo)導(dǎo)軌與本體體6之間滾滾動，同時時繞本體6循環(huán)滾動動。每一導(dǎo)導(dǎo)軌上使用用導(dǎo)軌塊的的數(shù)量可根根據(jù)導(dǎo)軌的的長度和負(fù)負(fù)載的大小小確定。1-防護(hù)板板；2-端端蓋；3-滾珠；4-導(dǎo)向片片；5-保保護(hù)架；6-本體圖2-16滾動動導(dǎo)軌塊組組件2.6自動換刀裝裝置一、自動換換刀裝置的的形式1.回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)刀架換刀刀數(shù)控車床上上使用的回回轉(zhuǎn)刀架是是一種最簡簡單的自動動換刀裝置置，根據(jù)不不同加工對對象，可以以設(shè)計成四四方刀架和和六角刀架架等多種形形式。數(shù)控車床回回轉(zhuǎn)刀架動動作的要求求是刀架抬抬起、刀架架轉(zhuǎn)位、刀刀架定位和和刀架夾緊緊。2.6自動換刀裝裝置如圖2-17所示為為數(shù)控車床床六角回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)刀架，它它適用于盤盤類零件的的加工。1－活塞2－刀刀架體3、7－－齒輪4－齒圈圈5－－空套齒輪輪6－－活塞8－齒條條9－－固定插銷銷10－活動插插銷11－推桿桿12－觸頭圖2-17數(shù)數(shù)控車床床六角回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)刀架2.6自動換刀裝裝置回轉(zhuǎn)刀架的的全部動作作由液壓系系統(tǒng)通過電電磁換向閥閥和順序閥閥進(jìn)行控制制，它的動動作分為4個步驟：：(1)刀刀架抬起。。當(dāng)數(shù)控裝裝置發(fā)出換換刀指令后后，壓力油油由a孔進(jìn)進(jìn)入壓緊液液壓缸的下下腔，活塞塞1上升，，刀架體2抬起，使使定位用的的活動插銷銷10與固固定插銷9脫開。同同時，活塞塞桿下端的的端齒離合合器與空套套齒輪5結(jié)結(jié)合。(2)刀刀架轉(zhuǎn)位。。當(dāng)?shù)都芴鸷螅瑝簤毫τ蛷腸孔進(jìn)入轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位液壓缸缸左腔，活活塞6向右右移動，通通過連接板板帶動齒條條8移動，，使空套齒齒輪5作逆逆時針方向向轉(zhuǎn)動。通通過端齒離離合器使刀刀架轉(zhuǎn)過60°?；罨钊男谐坛虘?yīng)等于齒齒輪5分度度圓周長的的1/6，，并由限位位開關(guān)控制制。2.6自動換刀裝裝置(3)刀刀架壓緊。。刀架轉(zhuǎn)位位之后，壓壓力油從b孔進(jìn)入壓壓緊液壓缸缸上腔，活活塞1帶動動刀架體2下降。齒齒輪3的底底盤上精確確地安裝有有6個帶斜斜楔的圓柱柱固定插銷銷9，利用用活動插銷銷10消除除定位銷與與孔之間的的間隙，實實現(xiàn)反向定定位。刀架架體2下降降時，定位位活動插銷銷10與另另一個固定定插銷9卡卡緊，同時時齒輪3與與齒圈4的的錐面接觸觸，刀架在在新的位置置定位并夾夾緊。這時時，端齒離離合器與空空套齒輪5脫開。(4)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位液壓缸缸復(fù)位。刀刀架壓緊之之后，壓力力油從d孔孔進(jìn)入轉(zhuǎn)位位液壓缸的的右腔，活活塞6帶動動齒條復(fù)位位，由于此此時端齒離離合器已脫脫開，齒條條帶動齒輪輪3在軸上上空轉(zhuǎn)。如如果定位位和夾緊動動作正常，，推桿11與相應(yīng)的的觸頭12接觸，發(fā)發(fā)出信號表表示換刀過過程已經(jīng)結(jié)結(jié)束，可以以繼續(xù)進(jìn)行行切削加工工。2.6自動換刀裝裝置2.轉(zhuǎn)塔塔頭式換刀刀裝置一般數(shù)控機(jī)機(jī)床常采用用轉(zhuǎn)塔頭式式換刀裝置置，如數(shù)控控車床的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔刀架，，數(shù)控鉆鏜鏜床的多軸軸轉(zhuǎn)塔頭等等。在轉(zhuǎn)塔塔的各個主主軸頭上，，預(yù)先安裝裝有各工序序所需要的的旋轉(zhuǎn)刀具具，當(dāng)發(fā)出出換刀指令令時，各種種主軸頭依依次轉(zhuǎn)到加加工位置，，并接通主主運(yùn)動，使使相應(yīng)的主主軸帶動刀刀具旋轉(zhuǎn)，，而其他處處于不同加加工位置的的主軸都與與主運(yùn)動脫脫開。2.6自動換刀裝裝置如圖2-18所示為為臥式八軸軸轉(zhuǎn)塔頭。。轉(zhuǎn)塔頭上上徑向分布布著八根結(jié)結(jié)構(gòu)完全相相同的主軸軸1，主軸軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)動由齒輪輪15輸入入。當(dāng)數(shù)控控裝置發(fā)出出換刀指令令時，通過過液壓撥叉叉（圖中未未示出）將將移動齒輪輪6與齒輪輪15脫離離嚙合，同同時在中心心液壓缸13的上腔腔通壓力油油。由于活活塞桿和活活塞口固定定在底座上上，因此中中心液壓缸缸13帶著著由兩個推推力軸承9和11支支承的轉(zhuǎn)塔塔刀架10抬起，鼠鼠齒盤7和和8脫離嚙嚙合。然后后壓力油進(jìn)進(jìn)入轉(zhuǎn)位液液壓缸，推推動活塞齒齒條，再經(jīng)經(jīng)過中間齒齒輪使大齒齒輪5與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔刀架10一起回回轉(zhuǎn)45，將下一一工序的主主軸轉(zhuǎn)到工工作位置。。轉(zhuǎn)位結(jié)束束后，壓力力油進(jìn)入中中心液壓缸缸13的下下腔使轉(zhuǎn)塔塔頭下降，，鼠齒盤7和8重新新嚙合，實實現(xiàn)了精確確的定位。。在壓力油油的作用下下，轉(zhuǎn)塔頭頭被壓緊，，轉(zhuǎn)位液壓壓缸退回原原位。最后后通過液壓壓撥叉撥動動移動齒輪輪6，使它它與新?lián)Q上上的主軸齒齒輪15嚙嚙合。2.6自動換刀裝裝置1-主軸；；2-端蓋蓋；3-螺螺母；4-套筒；5、6、15-齒輪輪；7、8-鼠鼠齒盤；9、11-推力軸承承；10-轉(zhuǎn)塔刀架架；12-活塞13-中心心液壓缸；；14-操操縱桿；16-頂桿桿；17-螺釘；18-軸軸承圖2-18臥臥式八軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔頭2.6自動換刀裝裝置為了改善主主軸結(jié)構(gòu)的的裝配工藝藝性，整個個主軸部件件裝在套筒筒4內(nèi)，只只要卸去螺螺釘17，，就可以將將整個部件件抽出。主主軸前軸承承18采用用錐孔雙列列圓柱滾子子軸承，調(diào)調(diào)整時先卸卸下端蓋2，然后擰擰動螺母3，使內(nèi)環(huán)環(huán)做軸向移移動，以便便消除軸承承的徑向間間隙。為了便于卸卸出主軸錐錐孔內(nèi)的刀刀具，每根根主軸都有有操縱桿14，只要要按壓操縱縱桿，就能能通過斜面面推動頂出出刀具。2.6自動換刀裝裝置3.車削削中心用動動力刀架如圖2-19(a)所示為意意大利Baruffaldi公司生產(chǎn)產(chǎn)的適用于于全功能數(shù)數(shù)控車床及及車削中心心的動力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔刀架。。如圖2-19(b)所示為該該轉(zhuǎn)塔刀架架的傳動示示意圖。圖2-19動力力轉(zhuǎn)塔刀架架2.6自動換刀裝裝置二、帶刀庫庫的自動換換刀系統(tǒng)自動換刀數(shù)數(shù)控機(jī)床多多采用刀庫庫式自動換換刀裝置。。帶刀庫的的自動換刀刀系統(tǒng)由刀刀庫和刀具具交換機(jī)構(gòu)構(gòu)組成，它它是多工序序數(shù)控機(jī)床床上應(yīng)用最最廣泛的換換刀方法。。整個換刀過過程較為復(fù)復(fù)雜，首先先把加工過過程中需要要使用的全全部刀具分分別安裝在在標(biāo)準(zhǔn)的刀刀柄上，在在進(jìn)行尺寸寸預(yù)調(diào)整之之后，按一一定的方式式放入刀庫庫，換刀時時先在刀庫庫中進(jìn)行選選刀，并由由刀具交換換裝置從刀刀庫和主軸軸上取出刀刀具。在進(jìn)進(jìn)行刀具交交換之后，，將新刀具具裝入主軸軸，把舊刀刀具放入刀刀庫。常見的刀庫庫形式有3種，即盤盤形刀庫，，鏈?zhǔn)降稁鞄?，格子箱箱刀庫等?！?.6自動換刀裝裝置1.直接接在刀庫與與主軸（或或刀架）之之間換刀的的自動換刀刀裝置這種換刀裝裝置只具備備一個刀庫庫，刀庫中中儲存著加加工過程中中需使用的的各種刀具具，利用機(jī)機(jī)床本身與與刀庫的運(yùn)運(yùn)動實現(xiàn)換換刀過程。。如圖2-20所示示為自動換換刀數(shù)控立立式車床示示意圖。1-工作臺臺；2-工工件；3-立柱4-橫梁梁；5-刀刀架滑座6-刀架滑滑枕；7-刀庫圖2-20自動動換刀數(shù)控控立式車床床示意圖2.6自動換刀裝裝置機(jī)床自動換換刀的過程程如下：(1)刀刀架快速右右移，使其其上的裝刀刀孔軸線與與刀庫上空空刀座的軸軸線重合，，然后刀架架滑枕向下下移動，把把用過的刀刀具插入空空刀座。(2)刀刀庫下下降，將將用過的的刀具從從刀架中中拔出。。(3)刀刀庫回回轉(zhuǎn)，將將下一工工步所需需使用的的新刀具具軸線對對準(zhǔn)刀架架上裝刀刀孔軸線線。(4)刀刀庫上上升，將將新刀具具插入刀刀架裝刀刀孔，接接著由刀刀架中自自動夾緊緊裝置將將其夾緊緊在刀架架上。(5)刀刀架帶帶著換上上的新刀刀具離開開刀庫，，快速移移向加工工位置。。2.6自動換刀刀裝置2.用用機(jī)械手手在刀庫庫與主軸軸之間換換刀的自自動換刀刀裝置這是目前前應(yīng)用最最普遍的的一種自自動換刀刀裝置，，其布局局結(jié)構(gòu)多多種多樣樣，JCS-013型型自動換換刀數(shù)控控臥式鏜鏜銑床所所用換刀刀裝置即即為一例例。換刀過程程可用圖圖2-21中(a)~(l)的分圖圖所示實實例加以以說明。。2.6自動換刀刀裝置2.6自動換刀刀裝置圖2-21JCS-013型自動動換刀機(jī)機(jī)床的自自動換刀刀過程2.6自動換刀刀裝置(1)開開始換換刀前狀狀態(tài)：主主軸正在在用T05號刀刀具進(jìn)行行加工，，裝刀機(jī)機(jī)械手已已抓住下下一工步步需用的的T09號刀具具，機(jī)械械手架處處于最高高位置，，為換刀刀做好準(zhǔn)準(zhǔn)備。(2)上上一工工步結(jié)束束，機(jī)床床立柱后后退，主主軸箱上上升，使使主軸處處于換刀刀位置。。接著下下一工步步開始，，其第一一個指令令是換刀刀，機(jī)械械手架回回轉(zhuǎn)180°，，轉(zhuǎn)向主主軸。(3)卸卸刀機(jī)機(jī)械手前前伸，抓抓住主軸軸上已用用過的T05號號刀具。。(4)機(jī)機(jī)械手手架由滑滑座帶動動，沿刀刀具軸線線前移，，將T05號刀刀具從主主軸上拔拔出。(5)卸卸刀機(jī)機(jī)械手縮縮回原位位。(6)裝裝刀機(jī)機(jī)械手前前伸，使使T09號刀具具對準(zhǔn)主主軸。2.6自動換刀刀裝置(7)機(jī)機(jī)械手手架后移移，將T09號號刀具插插入主軸軸。(8)裝裝刀機(jī)機(jī)械手縮縮回原位位。(9)機(jī)機(jī)械手手架回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)180°，使使裝刀、、卸刀機(jī)機(jī)械手轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向刀庫庫。(10)機(jī)械械手架由由橫梁帶帶動下降降，找第第二排刀刀套鏈，，卸刀機(jī)機(jī)械手將將T05號刀具具插回T05號號刀套中中。(11)刀套套鏈轉(zhuǎn)動動，把在在下一個個工步需需用的T46號號刀具送送到換刀刀位置；；機(jī)械手手架下降降，找第第三排刀刀鏈，由由裝刀機(jī)機(jī)械手將將T46號刀具具取出。。(12)刀套套鏈反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，把T09號號刀套送送到換刀刀位置，，同時機(jī)機(jī)械手架架上升至至最高位位置，為為下面工工步的換換刀做好好準(zhǔn)備。。2.6自動換刀刀裝置3.用用機(jī)械手手和轉(zhuǎn)塔塔頭配合合刀庫進(jìn)進(jìn)行換刀刀的自動動換刀裝裝置這種自動動換刀裝裝置實際際是轉(zhuǎn)塔塔頭式換換刀裝置置和刀庫庫換刀裝裝置的結(jié)結(jié)合，其其工作原原理如圖圖2-22所示示。轉(zhuǎn)塔塔頭5上上有兩個個刀具主主軸3和和4.當(dāng)當(dāng)用一個個刀具主主軸上的的刀具進(jìn)進(jìn)行加工工時，可可由機(jī)械械手2將將下一工工步需用用的刀具具換至不不工作的的主軸上上，待上上一工步步加工完完畢后，，轉(zhuǎn)塔頭頭回轉(zhuǎn)180，即完完成換刀刀工作。。2.6自動換刀刀裝置1-刀庫庫；2-換刀刀機(jī)械手手；3、4-刀具主主軸；5-轉(zhuǎn)塔塔頭；6-工件件；7-工作作臺圖2-22機(jī)機(jī)械手手和轉(zhuǎn)塔塔頭配合合刀庫換換刀的自自動換刀刀過程2.6自動換刀刀裝置三、刀具具交換裝裝置數(shù)控機(jī)床床的自動動換刀裝裝置中，，實現(xiàn)刀刀庫與機(jī)機(jī)床主軸軸之間傳傳遞和裝裝卸刀具具的裝置置稱為刀刀具交換換裝置。。刀具的的交換方方式通常常分為由由刀庫與與機(jī)床主主軸的相相對運(yùn)動動實現(xiàn)刀刀具交換換和采用用機(jī)械手手交換刀刀具兩類類。2.6自動換刀刀裝置1.利利用刀庫庫與機(jī)床床主軸的的相對運(yùn)運(yùn)動實現(xiàn)現(xiàn)刀具交交換的裝裝置此裝置在在換刀時時必須首首先將用用過的刀刀具送回回刀庫，，然后再再從刀庫庫中取出出新刀具具，這兩兩個動作作不可能能同時進(jìn)進(jìn)行，如如圖2-23所所示的數(shù)數(shù)控立式式鏜銑床床就是采采用這類類刀具交交換方式式的實例例。1-工件件；2-刀具；；3-主主軸4-主軸軸箱；5-刀庫庫圖2-23數(shù)數(shù)控控立式鏜鏜銑床2.6自動換刀刀裝置2.刀刀庫-機(jī)機(jī)械手的的刀具交交換裝置置采用機(jī)械械手進(jìn)行行刀具交交換應(yīng)用用最為廣廣泛，在在各種類類型的機(jī)機(jī)械手中中，雙臂臂機(jī)械手手集中地地體現(xiàn)了了以上的的優(yōu)點。。雙臂機(jī)械械手中最最常用機(jī)機(jī)構(gòu)如圖圖2-24所示示，它們們分別是是鉤手（（圖2-24(a)））、抱手手（圖2-24(b)）、伸伸縮手（（圖2-24(c)））和叉手手（圖2-24(d)）。2.6自動換刀刀裝置圖2-24雙雙臂機(jī)機(jī)械手常常用機(jī)構(gòu)構(gòu)2.6自動換刀刀裝置如圖2-25所所示是雙雙刀庫機(jī)機(jī)械手換換刀裝置置圖2-25雙雙刀庫庫機(jī)械手手換刀裝裝置2.6自動換刀刀裝置根據(jù)各類類機(jī)床的的需要，，自動換換刀數(shù)控控機(jī)床所所使用的的刀具的的刀柄有有圓柱形形和圓錐錐形兩種種。為了了使機(jī)械械手能可可靠地抓抓取刀具具，刀柄柄必須有有合理的的夾持部部分，而而且應(yīng)當(dāng)當(dāng)盡可能能使刀柄柄標(biāo)準(zhǔn)化化。如圖圖2-26所示示是常用用的兩種種刀柄結(jié)結(jié)構(gòu)。V形槽夾夾持結(jié)構(gòu)構(gòu)（圖2-26(a)）適用用于圖2-24的各種種機(jī)械手手法蘭盤夾夾持結(jié)構(gòu)構(gòu)（圖2-26(b)）適用用于鉗式式機(jī)械手手裝夾圖2-26刀刀柄結(jié)結(jié)構(gòu)2.6自動換刀刀裝置四、機(jī)械械手機(jī)械手的的形式常常見的有有如圖2-27所示的的幾種形形式。圖2-27各各種形式式的機(jī)械械手2.6自動換刀刀裝置1.單單臂單爪爪回轉(zhuǎn)式式機(jī)械手手這種機(jī)械械手的手手臂可以以回轉(zhuǎn)不不同的角角度，進(jìn)進(jìn)行自動動換刀，，手臂上上只有一一個卡爪爪，不論論在刀庫庫上或是是在主軸軸上，均均靠這一一個卡爪爪來裝刀刀及卸刀刀，因此此換刀時時間較長長，見圖圖2-27a。。2.單單臂雙爪爪回轉(zhuǎn)式式機(jī)械手手這種機(jī)械械手的手手臂上有有兩個卡卡爪，兩兩個卡爪爪有所分分工，一一個卡爪爪只執(zhí)行行從主軸軸上取下下“舊刀刀”送回回刀庫的的任務(wù)。。另一個個卡爪則則執(zhí)行由由刀庫取取出“新新刀”送送到主軸軸的任務(wù)務(wù)，其換換刀時間間較上述述單爪回回轉(zhuǎn)式機(jī)機(jī)械手要要少，見見圖2-27b。2.6自動換刀刀裝置3.雙雙臂回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)式機(jī)械械手這種機(jī)械械手的兩兩臂各有有一個卡卡爪，兩兩個卡爪爪可同時時抓取刀刀庫及主主軸上的的刀具，，回轉(zhuǎn)180o后又同時時將刀具具放回刀刀庫及裝裝入主軸軸。換刀刀時間較較以上兩兩種單臂臂機(jī)械手手均短，，是最常常用的一一種形式式。圖2-27c右邊邊的一種種機(jī)械手手在抓取取或?qū)⒌兜毒咚腿肴氲稁旒凹爸鬏S時時，兩臂臂可伸縮縮。4.雙雙機(jī)械手手這種機(jī)械械手相當(dāng)當(dāng)于兩個個單臂單單爪機(jī)械械手，互互相配合合起來進(jìn)進(jìn)行自動動換刀。。其中一一個機(jī)械械手從主主軸上取取下“舊舊刀”送送回刀庫庫，另一一個機(jī)械械手由刀刀庫取出出“新刀刀”裝入入機(jī)床主主軸，見見圖2-27d。2.6自動換刀刀裝置5.雙雙臂往復(fù)復(fù)交叉式式機(jī)械手手這種機(jī)械械手的兩兩手臂可可以往復(fù)復(fù)運(yùn)動，，并交叉叉成一定定角度。。一個手手臂從主主軸上取取下“舊舊刀”送送回刀庫庫，另一一個手臂臂由刀庫庫取出““新刀””裝入機(jī)機(jī)床主軸軸。整個個機(jī)械手手可沿某某導(dǎo)軌直直線移動動或繞某某個轉(zhuǎn)軸軸回轉(zhuǎn)，，以實現(xiàn)現(xiàn)刀庫與與主軸間間的運(yùn)刀刀工作，，見圖2-27e。6.雙雙臂端面面夾緊式式機(jī)械手手這種機(jī)械械手只是是在夾緊緊部位上上與前幾幾種不同同。前幾幾種機(jī)械械手均靠靠夾緊刀刀柄的外外圓表面面以抓取取刀具，，這種機(jī)機(jī)械手則則夾緊刀刀柄的兩兩個端面面，見圖圖2-27f。。2.7數(shù)控回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)工作臺臺與分度度工作臺臺一、數(shù)控控回轉(zhuǎn)工工作臺數(shù)控回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)工作臺臺的功用用有兩個個：一是是使工作作臺進(jìn)行行圓周進(jìn)進(jìn)給運(yùn)動動，二是是工作臺臺進(jìn)行分分度運(yùn)動動。用于開環(huán)環(huán)系統(tǒng)中中的數(shù)控控回轉(zhuǎn)工工作臺是是由傳動動系統(tǒng)、、間隙消消除裝置置及蝸輪輪夾緊裝裝置等組組成。當(dāng)當(dāng)接到控控制系統(tǒng)統(tǒng)的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)指令后后，首先先要把蝸蝸輪松開開，然后后開動電電液脈沖沖馬達(dá)，，按照指指令脈沖沖來確定定工作臺臺回轉(zhuǎn)的的方向、、速度、、角度大大小以及及回轉(zhuǎn)過過程中速速度的變變化等參參數(shù)。當(dāng)當(dāng)工作臺臺回轉(zhuǎn)完完畢后，，再把蝸蝸輪夾緊緊。2.7數(shù)控回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)工作臺臺與分度度工作臺臺1-電液液脈沖馬馬達(dá)2-偏心環(huán)環(huán)3-主主動齒輪輪4-從從動齒輪輪5-銷銷釘6-鎖緊瓦瓦7-套套筒8-螺螺釘9-絲杠杠10-蝸蝸桿11-蝸輪12、13-夾緊緊瓦14-液壓缸缸15-活活塞16-彈簧17-鋼球球18-底座19-光柵柵20、21-軸軸承JCS-013型自動動換刀數(shù)數(shù)控臥式式鏜銑床床的數(shù)控控回轉(zhuǎn)工工作臺2.7數(shù)控回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)工作臺臺與分度度工作臺臺數(shù)控回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)工作臺臺由電液液脈沖馬馬達(dá)1驅(qū)驅(qū)動，在在它的軸軸上裝有有主動齒齒輪3（（z1=22））,它與與從動齒齒輪4（（z2=66））相嚙合合，齒的的側(cè)隙靠靠調(diào)整偏偏心環(huán)2來消除除。從動動齒輪4與蝸桿桿10用用楔形的的拉緊銷銷釘5來來連接，，這種連連接方式式能消除除軸與套套的配合合間隙。。蝸桿10系雙雙螺距式式，即相相鄰齒的的厚度是是不同。。因此，，可用軸軸向移動動蝸桿的的方法來來消除蝸蝸桿10和蝸輪輪11的的齒側(cè)間間隙。調(diào)調(diào)整時，，先松開開殼體螺螺母套筒筒7上的的鎖緊螺螺釘8，，使鎖緊緊瓦6把把絲杠9放松，，然后轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動絲杠杠9，它它便和蝸蝸桿10同時在在殼體螺螺母套筒筒7中作作軸向移移動，消消除齒向向間隙。。調(diào)整完完畢后，，再擰緊緊鎖緊螺螺釘8，，把鎖緊緊瓦6壓壓緊在絲絲杠9上上，使其其不能再再作轉(zhuǎn)動動。2.7數(shù)控回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)工作臺臺與分度度工作臺臺蝸桿10的兩端端裝有雙雙列滾針針軸承作作徑向支支承，右右端裝有有兩只止止推軸承承承受軸軸向力，，左端可可以自由由伸縮，，保證運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)穩(wěn)。蝸輪輪11下下部的內(nèi)內(nèi)、外兩兩面均裝裝有加緊緊瓦12和13。當(dāng)蝸蝸輪11不回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時，回回轉(zhuǎn)工作作臺的底底座18內(nèi)均布布有八個個液壓缸缸14，，其上腔腔進(jìn)壓力力油時，，活塞15下行行，通過過鋼球17，撐撐開加緊緊瓦12和13，把蝸蝸輪11夾緊。。當(dāng)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)工作臺臺需要回回轉(zhuǎn)時，，控制系系統(tǒng)發(fā)出出指令，，使液壓壓缸上腔腔油液流流回油箱箱。由于于彈簧16恢復(fù)復(fù)力的作作用，把把鋼球17抬起起，加緊緊瓦12和13就不夾夾緊蝸輪輪11，，然后由由電液脈脈沖馬達(dá)達(dá)1通過過傳動裝裝置，使使蝸輪11和回回轉(zhuǎn)工作作臺一起起按照控控制指令令作回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)動。?；剞D(zhuǎn)工工作臺的的導(dǎo)軌面面由大型型滾柱軸軸承支承承，并由由圓錐滾滾子軸承承21和和雙列圓圓柱滾子子軸承20保持持準(zhǔn)確的的回轉(zhuǎn)中中心。2.7數(shù)控控回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)工工作作臺臺與與分分度度工工作作臺臺數(shù)控控回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)工工作作臺臺設(shè)設(shè)有有零零點點，，當(dāng)當(dāng)它它作作返返零零控控制制時時，，先先用用擋擋塊塊碰碰撞撞限限位位開開關(guān)關(guān)（（圖圖中中未未示示出出）），，使使工工作作臺臺由由快快速速變變?yōu)闉槁偎倩鼗剞D(zhuǎn)轉(zhuǎn)，，然然后后在在無無觸觸點點開開關(guān)關(guān)的的作作用用下下，，使使工工作作臺臺準(zhǔn)準(zhǔn)確確的的停停在在零零位位。。數(shù)數(shù)控控回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)工工作作臺臺可可作作任任意意角角度度的的回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)或或分分度度，，由由光光柵柵19進(jìn)進(jìn)行行讀讀數(shù)數(shù)控控制制。。光光柵柵19沿沿其其圓圓周周上上有有21600條條刻刻線線，，通通過過6倍倍頻頻線線路路，，刻刻度度的的分分辨辨能能力力為為10s。。2.7數(shù)控控回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)工工作作臺臺與與分分度度工工作作臺臺二、、分分度度工工作作臺臺1.定定位位銷銷式式分分度度工工作作臺臺這種種工工作作臺臺的的定定位位分分度度主主要要靠靠定定位位銷銷和和定定位位孔孔來來實實現(xiàn)現(xiàn)。。定定位位銷銷之之間間的的分分布布角角度度為為45o，因因此此工工作作臺臺只只能能作作二二、、四四、、八八等等分分的的分分度度運(yùn)運(yùn)動動。。圖2-29為為THK6380型型自自動動換換刀刀數(shù)數(shù)控控臥臥式式銑銑鏜鏜床床的的分分度度工工作作臺臺結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)。。2.7數(shù)控控回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)工工作作臺臺與與分分度度工工作作臺臺圖2-29定定位位銷銷式式分分度度工工作作臺臺2.7數(shù)控控回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)工工作作臺臺與與分分度度工工作作臺臺2.齒齒盤盤式式分分度度工工作作臺臺圖2-30為為Z6525··8型型轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔塔式式坐坐標(biāo)標(biāo)臥臥式式鉆鉆床床的的齒齒盤盤分度度工工作作臺臺的的液液壓壓系系統(tǒng)統(tǒng)圖圖，，圖圖2-31為為分分度度工工作作臺臺的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖圖。。圖2-30分分度度工工作作臺臺的的液液壓壓系系統(tǒng)統(tǒng)2.7數(shù)控控回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)工工作作臺臺與與分分度度工工作作臺臺1-分分度度工工作作臺臺2、、4、、15、、18-管管道道3、、17-活活塞塞5、、10-軸軸承承6、、7-齒齒盤盤8、、9、、22、、23-推推桿桿11-內(nèi)內(nèi)齒齒輪輪12-外外齒齒輪輪13-下下腔腔14-上上腔腔16-左左腔腔19-右右腔腔20-擋擋鐵鐵21-擋擋塊塊圖2-31齒齒盤盤式式分分度度工工作作臺臺2.7數(shù)控控回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)工工作作臺臺與與分分度度工工作作臺臺齒盤盤式式分分度度工工作作臺臺主主要要由由工工作作臺臺、、底底座座、、壓壓緊緊液液壓壓缸缸、、分分度度液液壓壓缸缸和和一一對對齒齒盤盤等等零零件件組組成成。。齒盤盤式式分分度度工工作作臺臺分分度度運(yùn)運(yùn)動動時時，，其其工工作作過過程程分分為為四四個個步步驟驟：：（1））分分度度工工作作臺臺上上升升，，齒齒盤盤脫脫離離嚙嚙合合。。（2））工工作作臺臺回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)分分度度。。（3））分分度度工工作作臺臺下下降降，，并并定定位位壓壓緊緊。。（4））分分度度齒齒條條活活塞塞退退回回。。2.8高速速動動力力卡卡盤盤與與其其它它輔輔助助裝裝置置一、、高高速速動動力力卡卡盤盤高速速動動力力卡卡盤盤一一般般只只用用于于數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床。。隨隨著著卡卡盤盤的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速提提高高，，由由卡卡爪爪、、滑滑座座和和緊緊固固螺螺釘釘組組成成的的卡卡爪爪組組件件離離心心力力急急劇劇增增大大，，卡卡爪爪對對零零件件的的夾夾緊緊力力下下降降。。增增大大動動態(tài)態(tài)夾夾緊緊力力有有如如下下幾幾種種途途徑徑：：（1））加加大大靜靜態(tài)態(tài)夾夾緊緊力力，，但但這這會會消消耗耗更更多多的的能能源源和和因因夾夾緊緊力力過過大大造造成成零零件件變變形形。。（2））減減輕輕卡卡爪爪組組件件質(zhì)質(zhì)量量，，以以減減小小離離心心力力，，為為此此常常采采用用斜斜齒齒條條式式結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)。。（3））增增加加離離心心力力補(bǔ)補(bǔ)償償裝裝置置，，利利用用補(bǔ)補(bǔ)償償裝裝置置的的離離心心力力抵抵消消卡卡爪爪組組件件離離心心力力造造成成的的夾夾緊緊損損失失。。2.8高速速動動力力卡卡盤盤與與其其它它輔輔助助裝裝置置二、、尾尾座座車床床尾尾座座一一般般是是在在加加工工時時對對工工件件起起輔輔助助支支撐撐作作用用，，它它由由尾尾座座體體和和尾尾座座套套筒筒兩兩部部分分組組成成。。尾尾座座體體可可在在床床身身上上移移動動和和固固定定。。尾尾座座套套筒筒前前端端安安裝裝頂頂針針，，套套筒筒可可以以自自動動伸伸出出和和縮縮回回，，實實現(xiàn)現(xiàn)頂頂尖尖對對工工件件的的支支撐撐作作用用。。如如圖圖2-32所所示示為為數(shù)數(shù)控控車車床床的的尾尾座座結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖圖。。圖2-32數(shù)數(shù)控控車車床床的的尾尾座座結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖圖2.8高速速動動力力卡卡盤盤與與其其它它輔輔助助裝裝置置三、、分分度度頭頭分度度頭頭是是將將工工件件夾夾持持在在卡卡盤盤或或兩兩頂頂尖尖間間，，并并使使其其旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)、、分分度度和和定定位位的的機(jī)機(jī)床床附附件件。。它它的的作作用用是是按按照照控控制制裝裝置置的的信信號號或或指指令令做做回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)分分度度或或連連續(xù)續(xù)回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)進(jìn)進(jìn)給給運(yùn)運(yùn)動動，，以以使使數(shù)數(shù)控控機(jī)機(jī)床床能能完完成成指指定定的的加加工工工工序序。。按其其傳傳動動、、分分度度形形式式可可分分為為蝸蝸桿桿副副分分度度頭頭、、度度盤盤分分度度頭頭、、孔孔盤盤分分度度頭頭、、槽槽盤盤分分度度頭頭、、端端齒齒盤盤分分度度頭頭和和其其他他分分度度頭頭(包包括括電電感感分分度度頭頭和和光光柵柵分分度度頭頭)。。按按其其功功能能可可分分為為萬萬能能分分度度頭頭、、半半萬萬能能分分度度頭頭、、等等分分分分度度頭頭。。按按其其結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)形形式式可可分分為為立立臥臥分分度度頭頭、、可可傾傾分分度度頭頭、、懸懸梁梁分分度度頭頭。。分分度度頭頭作作為為通通用用型型機(jī)機(jī)床床附附件件其其結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)主主要要由由夾夾持持部部分分、、分分度度定定位位部部分分和和傳傳動動部部分分組組成成。。2.8高速動動力卡卡盤與與其它它輔助助裝置置四、排排屑裝裝置1．排排屑裝裝置在在數(shù)控控機(jī)床床上的的作用用排屑裝裝置的的主要要工作作是將將切屑屑從加加工區(qū)區(qū)域排排出數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床之之外。。在數(shù)控控車床床和磨磨床上上的切切屑中中往往往混合合著切切削液液，排排屑裝裝置從從其中中分離離出切切屑，，并將將它們們送入入切屑屑收集集箱（（車））內(nèi)，，而切切削液液則被被回收收到冷冷卻液液箱。。數(shù)控銑銑床、、加工工中心心和數(shù)數(shù)控鏜鏜銑床床的工工件安安裝在在工作作臺上上，切切屑不不能直直接落落入排排屑裝裝置，，故往往往需需要采采用大大流量量冷卻卻液沖沖刷，，或壓壓縮空空氣吹吹掃等等方法法使切切屑進(jìn)進(jìn)入排排屑槽槽，然然后再再回收收切削削液并并排出出切屑屑。2.8高速動動力卡卡盤與與其它它輔助助裝置置2．典典型排排屑裝裝置排屑裝裝置的的種類類繁多多，圖圖2-33所示示為其其中的的幾種種。2.8高速動動力卡卡盤與與其它它輔助助裝置置圖2-33排排屑屑裝置置2.8高速動動力卡卡盤與與其它它輔助助裝置置（1））平板板鏈?zhǔn)绞脚判夹佳b置置（圖圖2-33a））。該該裝置置以滾滾動鏈鏈輪牽牽引鋼鋼質(zhì)平平板鏈鏈帶在在封閉閉箱中中運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，加加工中中的切切屑落落到鏈鏈帶上上被帶帶出機(jī)機(jī)床。。（2））刮板板式排排屑裝裝置（（圖2-33b）。。該裝裝置的的傳動動原理理與平平板鏈鏈?zhǔn)交鞠嘞嗤?））螺旋旋式排排屑裝裝置（（圖2-33c）。。該裝裝置是是利用用電機(jī)機(jī)經(jīng)減減速裝裝置驅(qū)驅(qū)動安安裝在在溝槽槽中的的一根根長螺螺旋桿桿進(jìn)行行工作作的。。螺旋旋桿轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動時時，溝溝槽中中的切切屑即即由螺螺旋桿桿推動動連續(xù)續(xù)向前前運(yùn)動動，最最終排排入切切屑收收集箱箱。螺螺旋桿桿有兩兩種結(jié)結(jié)構(gòu)型型式，，一種種是用用扁型型鋼條條卷成成螺旋旋彈簧簧狀；；另一一種是是在軸軸上焊焊有螺螺旋形形鋼板板。2.9金屬切切削數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床一、數(shù)數(shù)控車車床1.數(shù)數(shù)控控車床床的分分類數(shù)控車車床品品種繁繁多，，規(guī)格格不一一，可可按如如下方方法進(jìn)進(jìn)行分分類。。（1））按車車床主主軸位位置分分類。。①立立式數(shù)數(shù)控車車床。。②臥臥式數(shù)數(shù)控車車床。。（2））按加加工零零件的的基本本類型型分類類。①卡卡盤式式數(shù)控控車床床。②頂頂尖式式數(shù)控控車床床。2.9金屬切切削數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床（3））按刀刀架數(shù)數(shù)量分分類。。①單單刀架架數(shù)控控車床床。②雙雙刀架架數(shù)控控車床床。（4））按功功能分分類。。①經(jīng)經(jīng)濟(jì)型型數(shù)控控車床床。②普普通型型數(shù)控控車床床③車車削加加工中中心。。（5））其他他分類類方法法。按按數(shù)控控系統(tǒng)統(tǒng)的不不同控控制方方式，，數(shù)控控車床床可以以分很很多種種類，，如直直線控