数控机床与编程 教学课件 作者 刘战术 4.ppt

《数控机床与编程 教学课件 作者 刘战术 4.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章数控机床概述第一节概述第二节数控机床的主传动系统第三节数控机床的进给传动系统第四节数控机床的回转工作台第五节数控机床的刀库思考及练习题第一节概述一、数控机床机械系统的组成数控机床的机械系统指包括主传动部件、进给传动部件、支承部件和自动换刀装置等部件等。数控机床的机械系统在结构上因应自动化加工的需求极大简化，其刚性、抗振性大幅提高，并采取措施提高其传动精度及整机的精度保持性。主传动部件和进给传递部件的性能和精度决定数控机床本身可能具有的性能和加工精度。如：主轴部件支承轴承为陶瓷轴承或普通轴承决定数控机床的最高转速可能达到的极限。而轴承的精度决定主轴的运动精度。

2、数控机床机械部件的精度和性能决定其加工对象和用途，同时也决定其使用成本。双丝杠驱动、可交换工作台高性能卧式加工中心双主轴车铣加工中心五轴联动（X、Y、Z＋B、C）加工中心二、数控机床机械系统的应满足的要求具有大的切削功率和高的动静刚度高效加工设备自动化加工高成本投入常作为精密机床使用镗铣加工中心工作台车铣复合加工中心工艺过程2、减少运动件摩擦，消除传动间隙精密加工要求进给准确低速进给加工时不能有爬行现象高速运行时不能有共振现象运行过程中发热量应该小静压导轨、静压丝杠技术使用滚动导轨、滚动丝杠的应用3、具有良好的热稳定性热胀冷缩是自然规律，无法消除，但可减少其影响。

3、热源：伺服电机、驱动器、变压器、液压系统切削热、运动摩擦发热均匀变形和不均匀变形解决方法：均热、隔热，改变机床结构4、具有实现自动化的辅助部件对加工过程尽可能少的人工干涉。刀具自动更换、工作台自动交换故障的自动检出对工作元件温升的自动消除切屑的自动运出……切屑自动输送设备适用大型零件加工第二节数控机床的主传动系统一、主传动系统的特点1.主传动系统精度高：主轴是机床成形运动的执行件，其运动精度决定了机床的成形精度。2.主传动系统转速高、功率大：主传动系统通常使用高性能专用伺服电机和高精度主轴部件构建，主传动系统的转速和功率一般是指专用伺服电机的功率和转速。针对数控机

4、床专门研发的专用伺服电机，可以满足主传动系统粗加工的高功率、高扭矩和精加工的高转速要求。3.调速范围宽：数控机床通常有超过100倍的调速范围。4.主轴速度的变换迅速可靠：主传动系统的传动方式通常有齿轮变速、电主轴和带传动三种形式，使用中均自动控制其速度变换。二、主传动系统的基本结构皮带直接传动型主传动系统：电机直接传动主轴，结构简单，维护方便.镗铣加工中心主轴上刀柄的固定，通常使用抓刀爪和拉钉连接。拉力通常使用弹性系数极大的碟形弹簧的面对面、背对背成组连接构成，可轻易产生20kN的拉力。其工作行程可自由调节。释放刀柄的推力可由液压或气动机构实现。如图。2.齿轮变速

5、传动型主传动系统应用于大中型数控机床，降低主电机功率，提高主轴转矩。变速箱齿轮常采用恒温润滑油（温度双向调节）冷却主轴轴承使用专用润滑脂润滑变速由数控系统自动控制，以合适速度完成滑移齿轮位置由行程开关检测变速箱齿轮经过精密磨削润滑油压力不足、温差超标报警主轴前轴承使用C级轴承三、主轴的准停装置准停分类：1.机械准停：早期老式加工中心使用机械准停振动较大，对主轴寿命及精度有影响。机械准停对主轴电机性能要求不高。机械准停机构成本低。2.电气准停由主轴驱动系统实现，主轴驱动系统必须是伺服电机。停止位置由驱动系统确定，停止后伺服电机锁定。第三节数控机床的进给传动系统一、进

6、给传动系统的要求1.摩擦阻力小2.具有较高的传动精度和刚性3.传动系统具有良好的精度保持性二、滚珠丝杠结构1．滚珠丝杠结构2．滚动丝杠间隙调整1）垫片调整结构：结构简单、可靠，调整不方便2）螺母调整结构：可随时进行调整，调整量不易准确控制3）齿差式调整结构：结构复杂，但调整准确可靠，精度较高。3.滚珠丝杠的支承形式①一端固定形式②两端支承，一端固定形式③两端装止推轴承④两端装止推轴承双向固定4.滚珠丝杠的选用按精度等级选择：P级、B级、J级、C级按刚性和工作载荷确定丝杠直径垂直位置安装应加平衡或使用抱闸防止被磁化注意防尘三、导轨结构1.滚动导轨：具有摩擦系数小，运

7、动轻便灵活，精度保持性好，低速运动平稳性好的优点，但其结构复杂，制造成本高分滚柱导轨和滚珠导轨滚柱导轨结构滚珠导轨：球形滚动体，更轻便滚动导轨的安装使用方式：2.滑动导轨：常用有静压导轨和塑料导轨静压导轨为全液体摩擦，性能很好，但因结构复杂，成本高，多用于高性能数控机床。塑料导轨是将特殊的低摩擦塑料带镶嵌在导轨面之间，构成金属—非金属摩擦副。塑料导轨具有制造成本低，使用维护简单，性能好，在数控车床等承载较大的机床上广泛应用。塑料导轨可以使用油润滑滑动导轨的抗振性比滚动导轨好，对导轨面上的灰尘杂质有良好的适应性。闭式结构静压导轨：可承受倾覆载荷需配备专用液压系统导轨

8、面的加工精