数控机床 教学课件 作者 雷才洪 陈志雄 主编 韩幸 沈华东 黄松林 李明喜 副主编第3章 数控机床的机械结构.ppt

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1、数控机床第3章数控机床的机械结构第3章数控机床的机械结构3.1对数控机床机械结构的要求3.2数控机床的主运动部件3.3数控机床的进给运动及传动机构3.4自动换刀装置3.5其他辅助装置第3章数控机床的机械结构3.1对数控机床机械结构的要求机床本体是数控机床的主体部分3.1.1提高机床的结构刚度1、合理选择支撑件的结构形式●抗弯抗扭惯性矩●隔板、肋条●机床导轨与支撑件的联结部分第3章数控机床的机械结构图3.1导轨与床身连接的几种形式第3章数控机床的机械结构图3.1导轨与床身连接的几种形式第3章数控机床的机械结构2、合理的结构布局图3.3正置床身和斜置床身受力比

2、较图3.2数控机床的结构布局形式第3章数控机床的机械结构图3.2数控机床的结构布局形式第3章数控机床的机械结构图3.3正置床身和斜置床身受力比较第3章数控机床的机械结构3、采用补偿变形的措施4、合理选用构件的材料图3.4横梁弯曲变形补偿第3章数控机床的机械结构图3.4横梁弯曲变形补偿第3章数控机床的机械结构措施1）减少机内发热2）改善散热和隔热条件3.1.2减少机床的热变形第3章数控机床的机械结构3）合理设计机床的结构与布局4）进行热变形补偿图3.6热变形自动补偿装置图3.5刀具切入方向与热变形方向垂直第3章数控机床的机械结构图3.5刀具切入方向与热变形方

3、向垂直第3章数控机床的机械结构图3.6热变形自动补偿装置第3章数控机床的机械结构3.1.3减少运动副的摩擦，提高传动精度图3.7注塑滑动导轨图3.8滚动导轨第3章数控机床的机械结构图3.7注塑滑动导轨第3章数控机床的机械结构图3.8滚动导轨第3章数控机床的机械结构图3.9直线导轨图3.10静压导轨第3章数控机床的机械结构图3.9直线导轨第3章数控机床的机械结构图3.10静压导轨第3章数控机床的机械结构3.1.4提高机床的寿命和精度保持性3.1.5自动化的机构、人性化的操作3.1.6安全防护和人性化的造型第3章数控机床的机械结构3.2.1对主传动的要求●变速

4、机构—必须适应自动操作的要求●保证精度、降低噪声—缩短主传动链3.2数控机床的主运动部件第3章数控机床的机械结构●不同的工艺要求、最佳切削速度—变速范围宽、实现无级变速●保证端面加工的生产率和表面质量—实现恒切削速度控制。第3章数控机床的机械结构1、无级变速直流伺服电动机用于数控机床的主传动。3.2.2主传动的变速方式第3章数控机床的机械结构特点：1）全封闭式结构，防止污染；2）降低损耗，结构紧凑；3）过载能力强；第3章数控机床的机械结构4）调速范围宽；5）加、减速响应灵敏，运动平稳，保证粗糙度要求；6）主轴定向准停。第3章数控机床的机械结构2、分段无级变

5、速1）液压拨叉变速机构特点：有效；需要配置液压系统；增加系统的复杂性。图3.11三位液压拨叉工作原理图第3章数控机床的机械结构图3.11三位液压拨叉工作原理图（1、5．液压缸2．活塞杆3．拨叉4．套筒）第3章数控机床的机械结构2）电磁离合器变速实物图例：第3章数控机床的机械结构特点：传递扭矩大；结构尺寸小；适合要求温升小、结构紧凑的速度低的数控机床；由于摩擦，影响变速的可靠性；由于剩磁和发热，应用受限制。图3.12啮合式电磁离合器第3章数控机床的机械结构图3.12啮合式电磁离合器（1．线圈2．衔铁3、7．螺钉4．弹簧5．定位环6．隔离环8．磁轭9．滑环）第

6、3章数控机床的机械结构3）内置电动机主轴变速特点：电动机转子轴即为机床主轴；简化主轴箱体与主轴的结构；提高主轴的刚度。第3章数控机床的机械结构主轴部件的精度刚度热变形对加工质量的直接影响。3.2.3数控机床的主轴部件第3章数控机床的机械结构1、主轴的端部结构保证定位精确、安装可靠、连接牢固、装卸方便、能传递足够的扭矩。已经标准化。图3.13主轴端部的结构形式第3章数控机床的机械结构图3.13主轴端部的结构形式第3章数控机床的机械结构2、主轴的支撑部件图3.14主轴常用滚动轴承的结构形式第3章数控机床的机械结构图3.14主轴常用滚动轴承的结构形式a锥孔双列圆

7、柱滚子轴承b双列推力向心球轴承c双列圆锥滚子轴承d带凸肩的双列圆柱滚子轴承e带预紧弹簧的单列圆锥滚子轴承第3章数控机床的机械结构3、主轴辅助装置1）卡盘2）主轴编码器检测主轴运动信号第3章数控机床的机械结构4、主轴准停装置主轴停止转动，进行自动换刀时，要求主轴每次停在一个固定的准确位置上，所以必须设有准停装置。第3章数控机床的机械结构1）机械式比较准确可靠，但结构复杂图3.15机械式主轴准停装置第3章数控机床的机械结构图3.15机械式主轴准停装置（1．无触点开关2．传感器3．V形槽定位盘4．定位液压缸5．定向滚轮6．定向活塞）第3章数控机床的机械结构2）电

8、气式机械结构简单、没有摩擦、定位精度高±1°、定向时间短、可靠性高