第3章数控机床的机械结构ppt课件.ppt

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1、第三章数控机床的机械结构本章内容提要数控机床的布局数控机床的主传动系统数控机床的进给传动系统数控机床的自动换刀装置第一节常见数控机床的布局数控机床的布局特点数控机床的布局根据工件的工艺分类所需运动及主要技术参数而确定各部件的相对位置，并保证工件和刀具的相对运动，加工精度，方便操作、调整和维修。机床的布局直接影响机床的结构和使用性能。数控机床的布局特点多采用机、电、液、气一体化布局，全封闭或半封闭；机械结构简化，操作维修方便等数控车床的布局水平床身；倾斜床身；水平床身斜滑板；立式床身水平床身加工工艺性好，刀架水平放置有利于提高其运动精度，但

2、这种结构床身下部空间小，排屑困难。一般中小型数控车床多采用倾斜床身或水平床身斜滑板结构，该布局占地面积小，机床外形美观，易于排屑和冷却液的排流，便于操作和观察，易于安装上下料机械手，以实现全面自动化。且倾斜床身可采用封闭截面整体结构，以提高床身的刚度。床身导轨倾斜角度多为45°、60°、70°，但倾斜角度太大会影响导轨的导向性及受力情况。数控车床多采用自动回转刀架来夹持各种不同用途的刀具，受空间大小的限制，刀架的工位数量采用4、6、8、10或12位数控车削中心是在数控车床的基础上发展而来，可以使工件在一次装夹下完成车削，各个方向及部位的钻削，

3、铣削等数控加工中心的布局卧式加工中心；立式加工中心卧式加工中心移动式立柱，工作台不升降，T形床身。一体式T形床身：刚度好，精度保持性好，但其铸造和加工工艺性能较差；分离式T形床身：铸造和加工工艺性能大大改善，但联接部位要用定位键和专用的的定位销定位，并用大螺栓紧固以保证刚度和精度卧式加工中心各坐标的的运动可由工作台移动或主轴移动来完成。下图为各坐标运动形式不同组合的几种布局形式：（1）（2）（3）（4）（5）（6）立式加工中心通常有三个直线运动坐标，还可以在工作台上安放一个第四轴A轴，可以加工螺旋类和圆柱凸轮等零件。下图为立式加工中心的几种布

4、局结构：（1）（2）（3）与卧式加工中心相比，立式加工中心结构简单，占地面积小，价格相对便宜。中小型立式加工中心一般采用固定立柱式，将主轴吊在立柱一侧。立式加工中心五面加工中心与多坐标加工中心五面加工中心具有立式加工中心与卧式加工中心的功能。常见的有两种形式：主轴可以做90度旋转；工作台带着工件一起做90度得旋转多坐标加工中心加工中心的另一个发展方向是多坐标联动。第二节数控机床的主传动系统数控机床主传动系统的变速机构变速齿轮主传动系统；皮带传动主传动系统；电机直接驱动的主传动系统；电主轴传动特点：分段无级变速系统，保证低速时能传递较大的

5、扭矩适用范围：是大、中型数控机床常采用的配置。目前的加工中心大都采用这种变速方式。1.变速齿轮主传动系统2.皮带传动的主传动系统同步带传动方式：同步带（也称齿形带）主要应用在转速较高、变速范围不大的机床关于同步带带内采用了承载后无弹性伸长的材料作强力层，以保持带的节距不变，使主、动带轮作无相对滑动的同步传动特点：传动带多用同步齿形带；2)避免了齿轮传动引起的振动和噪声；3)能在一定程度上满足转速与扭矩的输出要求；调速范围受电机调速范围的限制同步带传动具有如下优点：无滑动，传动比准确传动效率高，可达98%以上传动平稳，噪声小维修保养方便，不需要

6、润滑3.电动机直接驱动的主传动系统电动机轴与主轴用联轴器同轴连接。这种方式大大简化了主轴箱体和主轴结构，有效地提高了主轴组件的刚性。特点：简化了主轴结构，提高了主轴组件的传动刚度；主轴输出转矩小；电动机的发热对主轴精度影响较大4.电主轴传动系统近年来出现了内装主轴电动机，其转子和主轴合二为一。使主轴部件结构更紧凑，质量小，惯性小，可提高启动、停止的响应特性。但主轴输出转矩小。数控机床的主轴准停装置自动换刀时，刀柄上的键槽要对准主轴的端面键。为此，主轴每次停转必须准确地停在某一固定位置上。这种使主轴停在某一固定位置上的装置称为主轴准停装置。机械

7、控制的主轴准停装置电器控制的主轴准停装置电器控制的主轴准停装置当机床停车换刀时，数控装置发出主轴停转指令，主轴电机立即降速。当主轴以很低的转速回转转时，永久磁铁对准磁传感器，磁传感器发出准停信号。该信号经放大，由定向电路使主轴电机准确地停止在一定位置，从而实现主轴的准停。准停精度可达±1°第三节数控机床进给系统的机械结构数控机床的进给传动系统通常称为伺服进给系统，又伺服电路、伺服驱动元件、机械传动装置和执行件组成。数控机床的机械传动装置伺服电动机直接传动伺服电动机通过减速箱传动直线电动机进给系统伺服电动机直接传动现代数控机床进给传动的主要组成

8、形式特点：传动链短；刚度大；传动精度高工作台伺服电动机通过减速箱传动工作台减速箱特点：细化脉冲当量；改变加在电机上的负载扭矩，实现与电机输出转矩的最佳匹配；改变加在