第4章機械結構

1、第4章 數(shù)控機床的機械結構 4.1 數(shù)控機床的機械結構特點及要求,4.1.1提高機床的靜、動剛度  1.合理選擇支承件的結構形式,,2.合理的結構布局 在床身、立柱的較重移動部件應盡可能置于構件的中間,3.采用補償變形的措施,4.合理選用結構件的材料,床身、立柱等支承件，若采用鋼板或型鋼焊接而成。,4.1.2 減少機床的熱變形,1）減少機床內部發(fā)熱 主軸電動機采用直流或交流調速電動機，減少傳動軸

2、和傳動齒輪；采用低摩擦系數(shù)的導軌和軸承，在液壓系統(tǒng)中采用變量泵。,2）改善散熱和隔熱條件 3）合理設計機床的結構與布局 4）進行熱變形補償,4.2 數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng),4.2.1數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)的特點 1）轉速高、功率大 2）變速范圍寬 3）主軸變速迅速可靠 4）主軸組件的耐磨性能好,4.2.2主傳動的變速方式 1.無極變速 2.分段無極變速,4.2.3 數(shù)控機床的主軸部件,1.主

3、軸軸承常用配置形式,2.卡盤3.刀具自動裝卸及切屑清除裝置4.主軸準停裝置5.高速精密主軸,,4.3 數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng),4.3.1數(shù)控機床進給運動的特點,1.摩擦阻力小2.傳動精度和剛度高3.運動部件慣量小,4.3.2滾珠絲杠螺母副,1.工作原理及特點,2.結構,（1）螺紋滾道法向截面有單圓弧和雙圓弧兩種不同形狀,（2）循環(huán)方式：外循環(huán)和內循環(huán),3.間隙的調整：雙螺母結構,1.墊片調隙式,2.螺紋調隙式,3）齒差調隙式,

4、4.滾珠絲杠的安裝支承方式,5.潤滑與防護 1）密封圈 2)防護罩,6.精度等級代號和標注,4.5自動換刀裝置,4.5.1自動換刀裝置的類型,1.轉塔刀架,1）回轉刀架 順序換刀 ，換刀時間短，結構簡單、緊湊，但容納刀的數(shù)量較少，適用于數(shù)控車床，車削中心機床。,2）轉塔頭,2.刀庫式結構,順序換刀 ，換刀時間短，刀具主軸集中在轉塔頭上、緊湊，刀具主軸受限制，適用于 數(shù)

5、控鉆床、鏜床、銑床。,1）刀庫與主軸之間直接換刀（刀庫換刀）,特點：換刀運動集中，運動部件少。但刀庫運動多，布局不靈活，適應性差。,2）用機械手配合刀庫進行換刀,刀庫只有選刀運動，機械手進行換刀運動，速度快。,3）用機械手、運輸裝置配合刀庫換刀,換刀運動分散，由多個部件實現(xiàn)，運動部件多。但布局靈活，適應性好。,3.有刀庫的轉塔頭換刀裝置,4.5.2數(shù)控車床的換刀方式,1.數(shù)控車床方刀架,1）刀架抬起 2）刀架轉位 3）刀架定位

6、4）夾緊刀架,2.盤形自動回轉刀架,4.5.3加工中心自動換刀系統(tǒng),1.刀庫的形式,1）鼓盤式刀庫,特點：結構簡單、緊湊，在鉆削中心上應用較多，一般存放刀具不超過32把。,2）鏈式刀庫,3）格子盒式刀庫,2.刀具的選擇,1）順序選刀,將刀具按加工工序的順序，依次放入刀庫的每一個刀座內。,2）任意選刀,預先把刀庫中每把刀（或刀座）都編上代碼，按照編碼選刀。,（1）刀具編碼方式,2）刀座編碼方式,注意：必須將用過的刀具放回到原來的刀座內，否

7、則會造成事故。優(yōu)點：加工過程中可重復多次使用。,3）計算機記憶方式,特點：刀具號和存刀位置或刀座號對應的記憶在計算機的存儲器內。,3.刀具（刀座）識別裝置,1）接觸式刀具識別裝置,2）非接觸式刀具識別裝置,4.刀具交換裝置,實現(xiàn)刀庫與機床主軸之間傳遞和裝卸刀具的裝置稱為刀具交換裝置，通常分為無機械手換刀和有機械手換刀兩類,1）無機械手換刀,利用刀庫與主軸之間的相對運動來實現(xiàn)刀具轉換,2）機械手換刀,5.機械手,1）兩手呈180的回轉式