数控技术1 (7)

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1、本次讲授主要内容：7.1、数控机床的结构特点及要求7.2、数控机床进给伺服系统的机械传动结构7.3、数控机床的主传动系统第7章数控机床机械结构1第7章数控机床机械结构2第7章数控机床机械结构为了保证机床具有很大的工艺适应性能和连续稳定工作的能力，数控机床结构设计的特点是具有足够的刚度、精度、抗振性、热稳定性和精度保持性。37.1、数控机床的结构特点及要求第7章数控机床机械结构数控机床机械结构机床基础件：床身、底座、立柱、横梁、工作台主运动系统（主轴）进给传动系统辅助功能部件：气动、润滑、冷却、排屑、防护等刀架或自动换刀装置自动托盘交

2、换装置特殊功能装置：刀具破损监控、精度检测等。47.1、数控机床的结构特点及要求第7章数控机床机械结构与普通机床相比，在机械传动和结构上有以下一些特点1．采用高性能的无级变速主轴及伺服传动系统，机械传动结构大为简化，传动链缩短。2．采用刚度和抗振性较好的机床新结构。如动静压轴承的主轴部件、钢板焊接结构的支承件等。3．采用在效率、刚度、精度等各方面较优良的传动元件，如滚珠丝杠螺母副、静压蜗杆副以及塑料滑动导轨、滚动导轨、静压导轨等。57.1、数控机床的结构特点及要求第7章数控机床机械结构与普通机床相比，在机械传动和结构上有以下一些特点

3、4．采用多主轴、多刀架结构以及刀具与工件的自动夹紧装置、自动换刀装置和自动排屑、自动润滑冷却装置等，以改善劳动条件，提高生产率。5．采取减小机床热变形的措施，保证机床的精度稳定，获得可靠的加工质量。对数控机床机械结构的具体要求见表7-1。6机械传动结构是进给伺服系统的重要组成部分，它包括减速齿轮、联轴节、滚珠丝杠螺母副、丝杠支承、导轨副、传动数控回转工作台的蜗杆蜗轮等机械环节。它们的刚性、制造精度、摩擦阻尼特性等，对执行件能否实现每一脉冲的微量移动有重要影响。另外，进给传动系统的驱动力矩很大，负载变化频繁，故对刚度也有特殊的要求。第

4、7章数控机床机械结构7.2、数控机床进给伺服系统的机械传动结构71．导轨的基本类型（1）按运动轨迹分①直线运动导轨。导轨副的相对运动轨迹为一直线，如卧式车床的床鞍和床身之间的导轨。②圆周运动导轨。导轨副的相对运动轨迹为圆，如立式车床的工作台和底座之间的导轨。第7章数控机床机械结构7.2.2数控机床导轨81．导轨的基本类型（2）按摩擦性质分①普通滑动导轨。导轨工作面之间的摩擦性质为滑动摩擦。②滚动导轨。导轨工作面之间为滚动摩擦，它由导轨面间的滚珠、滚柱或滚针等滚动体实现。③静压导轨。导轨面之间为纯液体摩擦，不产生磨损，低速不易产生爬行

5、，承载能力大，刚性好；承载油膜有良好吸振作用，抗振性好。滑动导轨滚动导轨静压导轨第7章数控机床机械结构7.2.2数控机床导轨92．对导轨的基本要求（1）导向精度导向精度主要是指运动部件沿导轨运动轨迹的直线度(对直线运动导轨)或圆度(对圆周运动导轨)。（2）耐磨性耐磨性直接影响机床的精度保持性，是导轨设计制造的关键，也是衡量机床质量好坏的重要标志。（导轨副中，固定导轨的材料应较硬，运动导轨的材料应较软。）第7章数控机床机械结构7.2.2数控机床导轨102．对导轨的基本要求（3）刚度导轨受力后变形会影响部件之间的相对位置和导向精度，因此

6、要求导轨有足够高的刚度。（4）低速运动平稳性运动部件低速移动时易产生爬行。故要求导轨低速运动平稳。第7章数控机床机械结构7.2.2数控机床导轨113．滑动导轨应用于对低速均匀性及定位精度要求不高的机床中。（1）滑动导轨的结构1）直线滑动导轨的截面形状①矩形导轨。②三角形导轨。③燕尾形导轨。④圆柱形导轨。第7章数控机床机械结构7.2.2数控机床导轨123．滑动导轨（1）滑动导轨的结构1）直线滑动导轨的截面形状①矩形导轨。制造简便，刚度和承载能力大，水平方向和垂直方向上的位移互不影响，因此安装、调整都较方便。M面是保证在垂直面内直线移动

7、精度的导向面，又是承受载荷的主要支承面；N面是保证水平面内直线移动精度的导向面。因N面磨损后不能自动补偿间隙，所以需要有间隙调整装置。第7章数控机床机械结构7.2.2数控机床导轨133．滑动导轨（1）滑动导轨的结构1）直线滑动导轨的截面形状②三角形导轨。山形导轨及V形导轨均称三角形导轨，当其水平布置时，在垂直载荷作用下，导轨磨损后能自动补偿，不会产生间隙，因此导向性好。但压板面仍需要有间隙调整装置。导向性能与顶角有关，顶角α越小，导向性越好；α角加大，承载能力增加。大型或重型机床，可取α=110°～120°精密机床，常取α＜90°。

8、支承导轨为凸三角形时，不易积存较大切屑，也不易存润滑油。第7章数控机床机械结构7.2.2数控机床导轨143．滑动导轨（1）滑动导轨的结构1）直线滑动导轨的截面形状③燕尾形导轨。可以看成是三角形导轨的变形。其磨损后不能自动补偿间隙，需用