第8章-数控机床的机械结构和装置-课件.ppt

1、主要内容主要内容主要内容数控机床数控机床机械结构的主要特点和一般要求机械结构的主要特点和一般要求数控机床布局数控机床布局数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统进给传动系统进给传动系统导轨的结构导轨的结构其它辅助装置其它辅助装置 第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC主要内容主传动系统主传动系统进给传动系进给传动系统统自动换自动换刀装置刀装置自动托盘自动托盘交换装置交换装置机床基机床基础件础件第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC主要内容第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC数控机床的机械结构包括：数控机

2、床的机械结构包括：机床的床身、立柱、导轨、主轴部件、进机床的床身、立柱、导轨、主轴部件、进给系统、工作台、刀架和刀库、自动换刀给系统、工作台、刀架和刀库、自动换刀装置及其他辅助装置。装置及其他辅助装置。主要内容机械结构的主要特点机械结构的主要特点:1)1)结构简单、操作方便、自动化程度高结构简单、操作方便、自动化程度高 主轴箱、进给箱结构简单；主轴箱、进给箱结构简单；电机直接连主轴、滚珠丝杠；电机直接连主轴、滚珠丝杠；采用直线电机、电主轴则不需丝杠、主轴箱；采用直线电机、电主轴则不需丝杠、主轴箱；不需手柄等操作机构；不需手柄等操作机构；。2)2)广泛采用高效、无间隙传动装置广泛采用高效、无间隙

3、传动装置 滚珠丝杠副、塑料滑动导轨、静压导轨、滚珠丝杠副、塑料滑动导轨、静压导轨、直线滚动导轨直线滚动导轨第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.1 8.1 概述概述主要内容3)3)具有适应无人化、柔性化加工的特殊部件具有适应无人化、柔性化加工的特殊部件 工艺复合化、功能集成化工艺复合化、功能集成化自动换刀装置、动力刀架、自动排屑装置、自动自动换刀装置、动力刀架、自动排屑装置、自动润滑装置、自动工作台交换装置、自动装卸、自润滑装置、自动工作台交换装置、自动装卸、自动对刀、破损检测、立卧转换等。动对刀、破损检测、立卧转换等。4)4)对机械结构、零部件要求高（刚度、

4、功率、精对机械结构、零部件要求高（刚度、功率、精度。）度。）高速、高精度、高效高速、高精度、高效 无人化、工艺复合、功能集成无人化、工艺复合、功能集成 开机时间长、工作负载增加、粗精合一开机时间长、工作负载增加、粗精合一第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.1 8.1 概述概述主要内容对机械结构的基本要求对机械结构的基本要求:较高的静、动刚度和良好的抗振性较高的静、动刚度和良好的抗振性良好的热稳定性（热变形补偿。良好的热稳定性（热变形补偿。较高的运动精度和低速稳定性较高的运动精度和低速稳定性良好的操作、安全防护措施良好的操作、安全防护措施 第八章第八章 数控机

5、床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.1 8.1 概述概述主要内容1.1.数控机床应具有更高的静、动刚度数控机床应具有更高的静、动刚度（1 1）提高静刚度的措施）提高静刚度的措施 1 1）基础大件采用封闭整体箱形结构）基础大件采用封闭整体箱形结构 2 2）合理布置加强筋）合理布置加强筋 3 3）提高部件之间的接触刚度。）提高部件之间的接触刚度。第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.1 8.1 概述概述主要内容对对机机械械结结构构的的基基本本要要求求封闭整体箱形结构封闭整体箱形结构第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC

6、8.1 8.1 概述概述主要内容对对机机械械结结构构的的基基本本要要求求纵向纵向隔板隔板主要提高抗弯主要提高抗弯刚度刚度横向横向隔板隔板主要提高抗扭主要提高抗扭刚度刚度斜向斜向隔板隔板兼有提高抗弯兼有提高抗弯刚度、抗扭刚刚度、抗扭刚度的效果度的效果第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.1 8.1 概述概述 （2 2）提高动刚度的措施）提高动刚度的措施 1 1）改善机床的阻尼特性（如填充阻尼材料）改善机床的阻尼特性（如填充阻尼材料）2 2）床身表面喷涂阻尼涂层）床身表面喷涂阻尼涂层 3 3）充分利用结合面的摩擦阻尼）充分利用结合面的摩擦阻尼 4 4）采用新材料，

7、提高抗震性）采用新材料，提高抗震性第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.1 8.1 概述概述主要内容人造大理石床身（混凝土聚合物）人造大理石床身（混凝土聚合物）第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.1 8.1 概述概述主要内容增加阻尼增加阻尼提高提高抗振性抗振性实心混凝实心混凝土底座土底座内封内封泥沙泥沙第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.1 8.1 概述概述主要内容 2.2.数控机床应有更小的热变形数控机床应有更小的热变形 控制热变形的措施：控制热变形的措施：对机床热源进行强制冷却，采用热

8、对称对机床热源进行强制冷却，采用热对称结构。结构。第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.1 8.1 概述概述主要内容主主轴轴冷却风管冷却风管对机床热源进行强制冷却对机床热源进行强制冷却第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.1 8.1 概述概述主要内容热对称结构立柱热对称结构立柱第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.1 8.1 概述概述主要内容采用热变形补偿装置减小热变形采用热变形补偿装置减小热变形第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.1 8.1 概述概述 3.

9、3.数控机床运动件之间的摩擦要小，要数控机床运动件之间的摩擦要小，要消除传动系统的间隙，达到低速时无爬行，消除传动系统的间隙，达到低速时无爬行，高速时快速响应。高速时快速响应。第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.1 8.1 概述概述主要内容4.4.数控机床应有更好的宜人性数控机床应有更好的宜人性便于操作的机床结构便于操作的机床结构第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.1 8.1 概述概述数控机床大都采用机、电、液、气一体化布数控机床大都采用机、电、液、气一体化布局，全封闭或半封闭防护，机械结构大大简局，全封闭或半封闭防护，机

10、械结构大大简化，易于操作及实现自动化。化，易于操作及实现自动化。第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.2 8.2 数控机床总体布局数控机床总体布局主要内容数数控控铣铣床床常常见见布布局局1.1.数控车床的布局和结构特点数控车床的布局和结构特点水平床身水平床身第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.2 8.2 数控机床总体布局数控机床总体布局主要内容数数控控铣铣床床常常见见布布局局倾斜床身倾斜床身第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.2 数控机床总体布局数控机床总体布局主要内容数数控控铣铣床床常常

11、见见布布局局立式数控车床立式数控车床第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.2 8.2 数控机床总体布局数控机床总体布局主要内容立式数控铣床立式数控铣床2.2.数控铣床的布局和结构特点数控铣床的布局和结构特点第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.2 8.2 数控机床总体布局数控机床总体布局主要内容数数控控铣铣床床常常见见布布局局卧式数控铣床卧式数控铣床第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.2 8.2 数控机床总体布局数控机床总体布局主要内容数数控控铣铣床床常常见见布布局局龙门数控铣床龙门数控铣床

12、第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.2 8.2 数控机床总体布局数控机床总体布局主要内容数数控控铣铣床床常常见见布布局局固定立柱立式加工中心固定立柱立式加工中心3.3.加工中心的布局和结构特点加工中心的布局和结构特点第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.2 8.2 数控机床总体布局数控机床总体布局主要内容数数控控铣铣床床常常见见布布局局滑枕立式加工中心滑枕立式加工中心第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.2 8.2 数控机床总体布局数控机床总体布局主要内容数数控控铣铣床床常常见见布布局局O

13、O形整体床身立式加工中心形整体床身立式加工中心第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.2 8.2 数控机床总体布局数控机床总体布局主要内容数数控控铣铣床床常常见见布布局局移动立柱卧式加工中心移动立柱卧式加工中心第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.2 8.2 数控机床总体布局数控机床总体布局主要内容数数控控铣铣床床常常见见布布局局移动立柱卧式加工中心移动立柱卧式加工中心第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.2 8.2 数控机床总体布局数控机床总体布局主要内容快走丝电火花线切割机床4.4.数控电火

14、花线切割机床的布局和结构特点数控电火花线切割机床的布局和结构特点第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.2 8.2 数控机床总体布局数控机床总体布局主要内容垂直慢走丝电火花线切割机床水平慢走丝电火花线切割机床第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.2 8.2 数控机床总体布局数控机床总体布局主要内容产生主切削力产生主切削力1.主传动系统作用主传动系统作用1)1)足够的转速范围足够的转速范围2)2)足够的功率和扭矩足够的功率和扭矩3)3)各零部件应具有足够的精度、强度、刚度和抗振性各零部件应具有足够的精度、强度、刚度和抗振性4)4)

15、噪声低、运行平稳噪声低、运行平稳2.2.对主传动系统的要求对主传动系统的要求第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统主要内容3.3.主传动的变速方式主传动的变速方式 1)1)采用变速齿轮传动采用变速齿轮传动 2)2)采用同步齿形带传动采用同步齿形带传动 3)3)采用主轴电机直接驱动（一体化主轴，电主轴）采用主轴电机直接驱动（一体化主轴，电主轴）第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统主要内容1）采用变速齿轮传动）采用变速齿轮传动

16、通过少数几对齿轮降速，使之成为分段无级变速。滑移齿通过少数几对齿轮降速，使之成为分段无级变速。滑移齿轮的移位采用液压拨叉或电磁离合器控制。轮的移位采用液压拨叉或电磁离合器控制。应用：大中型数控机床应用：大中型数控机床 第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统主要内容例：例：TND360TND360型数控车床型数控车床两级齿轮变速两级齿轮变速液压拔叉实现齿轮滑移液压拔叉实现齿轮滑移作用：慢速对刀和手作用：慢速对刀和手动调整机床动调整机床第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8

17、.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统主轴脉冲编码器主轴脉冲编码器同步齿形带同步齿形带主轴电机主轴电机主轴主轴2 2）采用带传动）采用带传动主要应用在小型数控机床，可避免齿轮传动引起的振动主要应用在小型数控机床，可避免齿轮传动引起的振动和噪声，但它只适用于低扭矩特性要求的主轴。和噪声，但它只适用于低扭矩特性要求的主轴。常用带：多楔带、同步带常用带：多楔带、同步带 第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统例：例：JCS-018JCS-018型立式加工中心型立式加工中心第八章第八章 数控机床的机械结构与装置

18、数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统主要内容多楔带多楔带兼有兼有v v带和平带的优点，既有平带柔软、强韧的带和平带的优点，既有平带柔软、强韧的特点，又有特点，又有v v带紧凑、高效等优点。带紧凑、高效等优点。第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统主要内容同步带同步带是利用带齿与带轮的啮合同步传动力的一种是利用带齿与带轮的啮合同步传动力的一种新型传动带。不仅具有带传动的特点，适用于大中心新型传动带。不仅具有带传动的特点，适用于大中心距传递，而且又具有齿轮传动和链

19、传动的特点，能够距传递，而且又具有齿轮传动和链传动的特点，能够保证准确的传动比。保证准确的传动比。梯形齿同步带梯形齿同步带 圆弧齿同步带圆弧齿同步带 第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统主要内容主轴电机直接驱动主轴电机直接驱动3）电主轴：主轴与电机制成一体，使主轴驱动机构简化。）电主轴：主轴与电机制成一体，使主轴驱动机构简化。电主轴组成：空心轴转子、带绕组的定子、速度检测元件。电主轴组成：空心轴转子、带绕组的定子、速度检测元件。空心轴转子，既是电机的转子，也是主轴。空心轴转子，既是电机的转子，也是主轴。定子

20、定子转子转子第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统主要内容电主轴电主轴第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统主要内容第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统主要内容第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统主要内容优点：优点：主轴部件结构紧凑、重量轻、惯量小，可

21、提高启主轴部件结构紧凑、重量轻、惯量小，可提高启动、停止响应特性，利于控制振动和噪声。大大简化了动、停止响应特性，利于控制振动和噪声。大大简化了主运动系统结构，实现了所谓主运动系统结构，实现了所谓“零传动零传动”，使传动精度，使传动精度大大提高，在高速数控机床大量采用。大大提高，在高速数控机床大量采用。缺点缺点:电机运转产生的振动和热量将直接影响到主轴，因电机运转产生的振动和热量将直接影响到主轴，因此，主轴组件的整机此，主轴组件的整机平衡平衡、温度控制和、温度控制和冷却冷却是内装式主是内装式主轴电机的关键问题。轴电机的关键问题。第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CN

22、C8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统主要内容第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统电主轴采用变频调速，磁场矢量控制；电主轴采用变频调速，磁场矢量控制；安装安装前后轴承间（中大型高速加工中心前后轴承间（中大型高速加工中心)后轴承之后（小型）后轴承之后（小型）发热问题发热问题电主轴定子外面带螺旋槽，冷却电主轴定子外面带螺旋槽，冷却轴承发热：磁悬浮、陶瓷轴承）轴承发热：磁悬浮、陶瓷轴承）平衡问题平衡问题第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床

23、的主传动系统数控机床的主传动系统平衡问题平衡问题结构严格对称；问：能否键连接或螺纹连接？结构严格对称；问：能否键连接或螺纹连接？转子留余量，加热，主轴装入，精车转子留余量，加热，主轴装入，精车转子两端盖对称加工转子两端盖对称加工16-2416-24个个M4-M6M4-M6的螺纹孔，的螺纹孔，测试，选入螺钉，环氧树脂固化测试，选入螺钉，环氧树脂固化轴承配置轴承配置 角接触球轴承，滚动体小而多角接触球轴承，滚动体小而多主要内容车削中心车削中心C C轴功能轴功能第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统主要内容第八章第

24、八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统主轴准停功能主轴准停功能 每次机械手自动装取刀具时，必须保证刀柄上每次机械手自动装取刀具时，必须保证刀柄上的键槽对准主轴的端面键的键槽对准主轴的端面键 为满足主轴这一功能而设计的装置称为主轴准为满足主轴这一功能而设计的装置称为主轴准停装置或称主轴定向装置停装置或称主轴定向装置 在加工精密的坐标孔时，由于每次都能在主轴在加工精密的坐标孔时，由于每次都能在主轴的固定圆周位置换刀，故能保证刀尖与主轴相的固定圆周位置换刀，故能保证刀尖与主轴相对位置的一致性，从而减少被加工孔的尺寸分对位置

25、的一致性，从而减少被加工孔的尺寸分散度散度 第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统主要内容换刀时需要主轴准停在某一位置换刀时需要主轴准停在某一位置,有有机械式和电气式机械式和电气式。而而现代现代CNCCNC机床上，一般都采用电气方式定向。机床上，一般都采用电气方式定向。第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动

26、系统第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统高刚性轴承配置高刚性轴承配置第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统高速度轴承配置高速度轴承配置第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统主要内容主主轴轴的的润润滑、滑、冷冷却却方方式式水套冷却水套冷却油气润滑油气润滑第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.3 8.3 数控

27、机床的主传动系统数控机床的主传动系统主要内容主要内容 1.1.进给传动系统作用进给传动系统作用 进给传动系统是将伺服电机的旋转运动转变为执行部进给传动系统是将伺服电机的旋转运动转变为执行部件的直线运动或回转运动。件的直线运动或回转运动。进给系统组成进给系统组成:伺服电机及检测元件、传动机构、运动变伺服电机及检测元件、传动机构、运动变换机构、导向机构、执行件换机构、导向机构、执行件常用的传动机构常用的传动机构:一到两级一到两级传动齿轮和同步带；传动齿轮和同步带；运动变换机构运动变换机构:丝杠螺母副、蜗杆蜗轮副、齿轮齿条副等；丝杠螺母副、蜗杆蜗轮副、齿轮齿条副等；导向机构导向机构:滑动导轨、滚动导

28、轨、静压导轨、轴承等滑动导轨、滚动导轨、静压导轨、轴承等第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统主要内容主要内容 第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统主要内容主要内容 2.2.对对进给进给传动系统的要求传动系统的要求 1)1)有较高的工作精度有较高的工作精度 2)2)响应速度快响应速度快 3)3)调速范围宽调速范围宽 4)4)稳定性好稳定性好 5)5)可靠性高可靠性高第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与

29、装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统主要内容(车车)滚珠丝杠螺母副滚珠丝杠螺母副+滚动导轨副滚动导轨副第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统主要内容滚珠丝杠螺母副滚珠丝杠螺母副+滑动导轨滑动导轨第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统按丝杠与螺母的摩擦性质分：按丝杠与螺母的摩擦性质分：滑动丝杠螺母副滑动丝杠螺母副：主要用于旧机床的数控化改造、经主要用于旧机床的数控化改造、经济型数控机床等；济型数控

30、机床等；滚珠丝杠螺母副：滚珠丝杠螺母副：广泛用于中、高档数控机床；广泛用于中、高档数控机床；静压丝杠螺母副：静压丝杠螺母副：主要用于高精度数控机床、重型机主要用于高精度数控机床、重型机床。床。第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统丝杠（螺母）旋转，滚珠在封闭滚道内沿滚道滚动、丝杠（螺母）旋转，滚珠在封闭滚道内沿滚道滚动、迫使螺母（丝杠）轴向移动，从而实现将旋转运动变迫使螺母（丝杠）轴向移动，从而实现将旋转运动变换成直线运动。换成直线运动。第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.

31、4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统主要内容滚珠循环方式常用的有两种：滚珠循环方式常用的有两种：外循环：外循环：滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统内循环：内循环：始终与丝杠保持接触。始终与丝杠保持接触。内循环：内循环：始终与丝杠保持接触。始终与丝杠保持接触。第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机

32、床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统常用的双螺母消除轴向间隙的结构形式：常用的双螺母消除轴向间隙的结构形式：垫片预紧方式垫片预紧方式 螺纹预紧方式螺纹预紧方式 齿差预紧方式齿差预紧方式 第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统调整垫片厚度，使螺母产生轴向位移，该形式结构简单，调整垫片厚度，使螺母产生轴向位移，该形式结构简单，调整方便，应用广，但仅适用于一般精度机构。调整方便，应用广，但仅适用于一般精度机构。第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置

33、CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统通过圆螺母调整，消除间隙并产生预紧力，再用锁紧螺母通过圆螺母调整，消除间隙并产生预紧力，再用锁紧螺母锁紧，结构紧凑，调整方便。但调整精度较差，且易于松锁紧，结构紧凑，调整方便。但调整精度较差，且易于松动动 。第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统两螺母的凸缘上制有圆柱外齿，齿数相差两螺母的凸缘上制有圆柱外齿，齿数相差1 1，分别与内齿轮啮合，分别与内齿轮啮合，调整时先取下内齿轮，使两螺母产生相对位移（即在同方向转过调整时先取下内齿轮，使两螺母产生相

34、对位移（即在同方向转过相同齿），然后将内齿轮复位固定，达到消除间隙的目的。相同齿），然后将内齿轮复位固定，达到消除间隙的目的。第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统轴向位移量：轴向位移量：umDmmtZZztztD110,100,992121则主要内容数控机床对于导轨有着更高的要求：数控机床对于导轨有着更高的要求：如高速进给时不振动如高速进给时不振动 低速进给时不爬行低速进给时不爬行 有高的灵敏度有高的灵敏度 能在重载下长期连续工作能在重载下长期连续工作 耐磨性好，精度保持性好耐磨性好，精度保持性好 第八章第

35、八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统主要内容 与支承件连成一体固定不动的导轨称为支承导轨与支承件连成一体固定不动的导轨称为支承导轨 与运动部件连成一体的导轨称为动导轨与运动部件连成一体的导轨称为动导轨 第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统主要内容导轨分类：滑动导轨、滚动导轨、静压导轨导轨分类：滑动导轨、滚动导轨、静压导轨 塑料滑动导轨塑料滑动导轨-塑料与金属相摩擦，导轨的滑动性好，塑料与金属相摩擦，导轨的滑动性好，在数控机床上广

36、泛采用在数控机床上广泛采用 静压导轨通常在两个相对运动的导轨面间通人压力油，静压导轨通常在两个相对运动的导轨面间通人压力油，使运动件浮起。油压能随外加负载的变化自动调节，保使运动件浮起。油压能随外加负载的变化自动调节，保证导轨面间始终处于纯液体摩擦状态。摩擦系数极小，证导轨面间始终处于纯液体摩擦状态。摩擦系数极小，功率消耗少，磨损少、精度保持性好，寿命长功率消耗少，磨损少、精度保持性好，寿命长 。制造。制造成本较高。目前静压导轨一般应用在大型、重型数控机成本较高。目前静压导轨一般应用在大型、重型数控机床上床上 。第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4

37、 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统主要内容第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统镶粘塑料导轨的结构示意图镶粘塑料导轨的结构示意图直线滚动导轨组成直线滚动导轨组成第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统滚珠安装孔安装孔安装孔导轨（通过安装孔用螺栓固定在床身上）滑块（通过安装滑块（通过安装孔用螺栓固定在孔用螺栓固定在移动部件上）移动部件上）第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4

38、数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统主要内容工工作作台台方形工作台方形工作台分度回转工作台分度回转工作台第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统主要内容分度工作台分度工作台分度过程分度过程：工作台上升：工作台上升工作台旋转分度工作台旋转分度分度到位工分度到位工作台下降作台下降分度完成分度完成第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统主要内容工工作作台台分度工作台分度工作台鼠牙盘鼠牙盘第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机

39、床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统主要内容工工作作台台 鼠齿盘式分度工作台具有刚性好、承载能鼠齿盘式分度工作台具有刚性好、承载能力强、重复定位精度高、分度精度高、能力强、重复定位精度高、分度精度高、能自动定心、结构简单等特点。自动定心、结构简单等特点。鼠齿盘制造精度要求高，它分度的度数只鼠齿盘制造精度要求高，它分度的度数只能是鼠齿盘齿数的整数倍。能是鼠齿盘齿数的整数倍。第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统主要内容工作台上升工作台上升 活塞上升，上、下端齿盘脱开活

40、塞上升，上、下端齿盘脱开大小齿轮啮合大小齿轮啮合分度分度 电机电机蜗杆蜗轮蜗杆蜗轮齿轮副齿轮副工作台旋转工作台旋转工作台下降工作台下降 活塞下降活塞下降,上、下端齿盘啮，定位夹紧上、下端齿盘啮，定位夹紧大小齿轮脱开大小齿轮脱开数控分度指令数控分度指令(M(M指令指令)油缸下腔油缸下腔进油进油伺服电机伺服电机旋转旋转油缸上腔油缸上腔进油进油分度完成分度完成分度流程分度流程分度工作台分度工作台分度流程分度流程行程开关发分度信号行程开关发分度信号发下降信号发下降信号行程开关发分度结束信号行程开关发分度结束信号第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床

41、进给传动系统数控机床进给传动系统主要内容工工作作台台数控回转工作台数控回转工作台 为消除累积误差，数控回转工作台设有为消除累积误差，数控回转工作台设有零点零点 数控回转工作台可作任意角度的回转和数控回转工作台可作任意角度的回转和分度，因此能够达到较高的分度精度。分度，因此能够达到较高的分度精度。第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统回转工作台回转工作台分度信号分度信号锁紧油缸松开工作台锁紧油缸松开工作台伺服电机旋转伺服电机旋转蜗杆蜗轮蜗杆蜗轮工作台旋转或分度工作台旋转或分度 检测元件：圆光栅检测元件：圆光栅转

42、轴工作台夹紧油缸及活塞（均布）蜗轮（与工作台固定）蜗杆（由伺服电动机带动）蜗轮夹紧块圆光栅钢球滚柱轴承第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统数控分度头数控分度头工工作作台台第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进

43、给传动系统数控机床进给传动系统交换工作台交换工作台工工作作台台第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统交换工作台交换工作台工工作作台台第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.4 8.4 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统自自动动换换刀刀装装置置分类分类:回转刀架式回转刀架式 、转塔式、转塔式 回转刀架换刀装置，常用于数控车床。回转刀架换刀装置，常用于数控车床。可设计成四方、六方刀架或圆盘式轴向装刀刀架，并相应地安装可设计成四方、六方刀架或圆盘式轴向装刀刀架，并相应地安装四把

44、、六把或更多的刀具。四把、六把或更多的刀具。回转刀架外观回转刀架外观第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.5 8.5 数控机床的自动换刀装置数控机床的自动换刀装置自自动动换换刀刀装装置置 加工中心自动换刀装置加工中心自动换刀装置盘式刀库盘式刀库链式刀库链式刀库第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.5 8.5 数控机床的自动换刀装置数控机床的自动换刀装置刀刀库库类类型型斗笠式刀库结构斗笠式刀库结构汽缸刀盘电机机架（固定在机床立柱上）刀夹刀盘移动导轨分度轮自自动动换换刀刀装装置置第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械

45、结构与装置CNC8.5 8.5 数控机床的自动换刀装置数控机床的自动换刀装置链链式式刀刀库库结结构构链轮链轮链条兼刀套链条兼刀套张紧轮张紧轮导轮导轮第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.5 8.5 数控机床的自动换刀装置数控机床的自动换刀装置第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.5 8.5 数控机床的自动换刀装置数控机床的自动换刀装置箱型刀库箱型刀库线型刀库线型刀库链式刀库结构链式刀库结构刀套刀套刀柄刀套链条支撑板自自动动换换刀刀装装置置8.5 8.5 数控机床的自动换刀装置数控机床的自动换刀装置第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC换刀方式：换刀方式：无机械手式无机械手式 有机械手式有机械手式自自动动换换刀刀装装置置8.5 8.5 数控机床的自动换刀装置数控机床的自动换刀装置第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC8.6 8.6 数控机床的其它辅助装置数控机床的其它辅助装置自自动动换换刀刀装装置置自自动动排排屑屑装装置置第八章第八章 数控机床的机械结构与装置数控机床的机械结构与装置CNC