cnc技术第2章+数控机床结构.pdf

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1、第二章数控机床结构第一节数控设备的产生和发展第二节主运动机械部件第三节数控机床的进给传动系统第四节数控机床的换刀装置返回主页退出第一节数控设备的产生和发展一、较高的机床静、动刚度数控机床是按照数控编程或手动输入数据方式提供的指令自动进行加工的。由于机械结构（如机床床身、导轨、工作台、刀架和主轴等）的几何精度与变形产生的定位误差在。加工过程中不能人为地调整与补偿，因此，必须把各处机械结构部件产生的弹性变形控制在最小限度内，以保证所要求的加工精度与表面质量。返回目录退出上一页下一页二、减少机床的热变形1、减少发热2、控制温升3、改善机床机构返回目录退

2、出上一页下一页三、减少运动间的摩擦和消除传动间隙数控机床工作台（或拖板）的位移量十一脉中当量为最小单位的，通常又要求能以基地的速度运动。为了使工作台能对数控装置的指令作出准确响应，就必须采取相应的措施。目前常用的滑动导轨、滚动导轨和静压导轨在摩擦阻尼特性方面存在着明显的差别。在进给系统中用滚珠丝杠代替滑动丝杠也可以收到同样的效果。目前，数控机床几乎无一例外地采用滚珠丝杠传动。返回目录退出上一页下一页四、提高机床的寿命和精度保持性为了提高机床的寿命和精度保持性，在设计时应充分考虑数控机场零部件的耐磨性，尤其是机床导轨、进给伺港机主轴部件等影响进度的

3、主要零件的耐磨性。在使用过程中，应保证数控机床各部件润滑良好。返回目录退出上一页下一页五、减少辅助时间和改善操作性能在数控机床的单件加工中，辅助时间（非切屑时间）占有较大的比重。要进一步提高机床的生产率，就必须采取促使最大限度地压缩辅助时间。目前已经有很多数控机床采用了多主轴、多刀架、以及带刀库的自动换刀装置等，以减少换刀时间。对于切屑用量加大的数控机床，床身机构必须有利于排屑。返回目录退出上一页下一页第二节主运动机械部件一、主传动运动的变速系统这是大、中型数1、带有变速齿轮的主传动控机床采用较多的一种方式。2、通过皮带传动的主传动这主要应用在小

4、型数控机床上。3、由调速电机直接驱动的主传动这种主传动方式大大简化了主轴箱体结构，提高了主轴部件的刚度。返回目录退出上一页下一页二、数控机床主轴部件1、前后支撑采用不同轴承此配置形式使主轴的综合刚度大幅度提高，可以满足强力切屑的要求，因此普遍应用于各类数控机床。2、前轴承采用高精度双列向心推力球轴承向心推力球轴承高速时性能良好。但是，它的承载能力小，因而适用于高速、轻载和紧密的数控车床。3、双列和单列圆锥滚子轴承这种轴承径向和轴向刚度高，能承受重载荷，尤其能承受较强的动载荷，安装与调整性能也好。但是，这种轴承限制了主轴的最高转速和精度，因此使用中

5、等精度、低速与重载的数控机床。返回目录退出上一页下一页第三节数控机床的进给传动系统一、进给传动系统作用数控机床的进给传动系统负责接受数控系统发出的脉冲指令，并经放大和转换后驱动机床运动执行件实现预期的运动。二、对进给传动系统的要求为保证数控机床高的加工精度，要求其进给传动系统有高的传动精度、高的灵敏度（响应速度快）、工作稳定、有高的构件刚度及使用寿命、小的摩擦及运动惯量，并能清除传动间隙。返回目录退出上一页下一页三、进给传动系统种类1、步进伺服电机伺服进给系统一般用于经济型数控机床。2、直流伺服电机伺服进给系统功率稳定，但因采用电刷，其磨损导致在

6、使用中需进行更换。一般用于中档数控机床。3、交流伺服电机伺服进给系统应用极为普遍，主要用于中高档数控机床。4、直线电机伺服进给系统无中间传动链，精度高，进给快，无长度限制；但散热差，防护要求特别高，主要用于高速机床。返回目录退出上一页下一页四、进给传动机械部件１、联轴器联轴器是用来连接寄给机构的两根轴使之一起回转移传递扭矩和运动的一种装置。目前联轴器的类型繁多，有液力式、电磁式和机械式。套筒联轴器构造简单，径向尺寸小，但装卸困难（轴需作轴向移动）。绕行联轴器采用锥形夹紧环传递载荷，可使动力传递没有方向间隙。凸缘式联轴器构造简单、成本的、可传递较大

7、扭矩，常用于转速低、五种及、轴的刚性大及对中性好的场合。他的主要缺点是对两轴的对中性要求很高。返回目录退出上一页下一页２、减速机构(1)、齿轮传动装置齿轮传动是应用非常广泛的一种机械传动，各种机床的传动装置中几乎都有齿轮传动。为了尽量减小齿侧间隙对数控机床加工精度的影响，经常在结构上采取措施，以减小或消除齿轮副的空程误差。如采用双片齿轮错齿法、利用偏心套调整齿轮副中心距或采用轴向垫片调整法消除齿轮侧隙。(2)、同步齿形带同步齿形带传动是一种新型的带传动。他利用齿形带的齿形与带轮的轮齿依次啮合传递运动和动力，因而兼有带传动、齿轮传动及链传动的优点，

8、且无相对滑动，平均传动比较准确，传动精度高，而且齿形带的强度高、厚度小、重量轻、故可用于高速传动。返回目录退出上一页下一页3、滚珠丝杠螺