1、数控机床结构与维护数控机床结构与维护主讲：韩鸿鸾主讲：韩鸿鸾第七章第七章 数控机床辅助装置的结构与维护数控机床辅助装置的结构与维护数控机床的辅助装置，是数控机床上不可缺少的装置，在数控加工中起辅助作用，其编程控制指令是由机床制造商。第一节第一节 数控铣床数控铣床/加工中心辅助装置的结构与维护加工中心辅助装置的结构与维护【学习目标学习目标】掌握数控铣床用辅助装置的原理掌握数控铣床用辅助装置的原理能看懂常用数控铣床辅助装置的装配图能看懂常用数控铣床辅助装置的装配图会对数控工作台与分度头进行维护与保养会对数控工作台与分度头进行维护与保养【学习内容学习内容】一、数控回转工作台与分度工作台一、数控回转工
2、作台与分度工作台1、概述、概述数控转台按照不同分类方法大致有以下几大类：1)按照分度形式可分为等分转台(图72a)和任意分度转台(图72b)。2)按照驱动方式可分为液压转台(图72c)和电动转台(图72d)。a)等分转台b)任意分度转台 c)液压转台d)电动转台3)按照安装方式可分为立式转台(图72e)和卧式转台(图72f)。4)按照回转轴轴数可分为单轴转台(图72af)、可倾转台（两轴联动(图72g)）和多轴并联转台(图72h)。f)可倾转台 h)多轴转台e)卧式转台f)立式转台2、数控分度工作台、数控分度工作台(1)蜗杆回转工作台 蜗杆回转工作台有开环数控回转工作台与闭环数控回转工作台。开
3、环数控转台和开环直线进给机构一样，都可以用功率步进电动机来驱动。1偏心环2、6齿轮3电动机4蜗杆5垫圈7调整环8、10微动开关9、11挡块12、13轴承14液压缸15蜗轮16柱塞17钢球18、19夹紧瓦20弹簧21底座22圆锥滚子轴承23调整套24支座(2)双蜗杆回转工作台 用两个蜗杆分别实现对蜗轮的正、反向传动。蜗杆2可轴向调整，使两个蜗杆分别与蜗轮左右齿面接触，尽量消除正反传动间隙。调整垫3、5用于调整一对锥齿轮的啮合和间隙。双蜗杆传动虽然较双导程蜗杆平面齿圆柱齿轮包络蜗杆传动结构复杂，但普通蜗轮蜗杆制造工艺简单，承载能力比双导程蜗杆大。图74 双蜗杆传动(3)直接驱动回转工作台 一般采用
4、力矩电机驱动。力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机。图75 直接驱动回转工作台3、分度工作台、分度工作台(1)插销定位的分度工作台(a)结构图图77 分度工作台(b)工作原理(2)端齿盘定位的分度工作台工作原理图二、数控分度头二、数控分度头1、概述、概述名称实物说明FKNQ系列数控气动等分分度头FKNQ系列数控气动等分分度头是数控铣床、数控镗床、加工中心等数控机床的配套附件，以端齿盘作为分度元件，它靠气动驱动分度，可完成以5为基数的整数倍的水平回转坐标的高精度等分分度工作。FK14系列数控分度头FK14系列数控分度头是数控铣床、数控镗床、加工中心等数控机床的附件之一，可完成一个回
5、转坐标的任意角度或连续分度工作。采用精密蜗轮副作为定位元件；采用组合式蜗轮结构，减少了气动刹紧时所造成的蜗轮变形，提高了产品精度；采用双导程蜗杆副，使得调整啮合间隙简便易行，有利于保持精度；名称实物说明FK15系列数控分度头FK15系列数控立卧两用型分度头是数控机床、加工中心等机床的主要附件之一，分度头与相应的CNC控制装置或机床本身特有的控制系统连接，并与(46)105Pa压缩气接通，可自动完成工件的夹紧、松开和任意角度的圆周分度工作。FK53系列数控电动立式等分分度头FK53系列数控等分分度头是以端齿盘定位锁紧，以压缩空气推动齿盘,实现工作台的松开、刹紧，以伺服电机驱动工作台旋转的具有间断
6、分度功能的机床附件。该产品专门和加工中心及数控镗铣床配套使用，工作台可立卧两用，完成5 的整数倍的分度工作。2、工作原理、工作原理 滑动端齿盘4的前腔通人压缩空气后，借助弹簧6和滑动销轴3在镶套内平稳地沿轴向右移。齿盘完全松开后，无触点传感器7发信号给控制装置，这时分度活塞17开始运动，使棘爪15带动棘轮16进行分度，每次分度角度为5在分度活塞17下方有二个传感器14，用于检测活塞17的到位、返回位置并发出分度信号。当分度信号与控制装置预置信号重合时，分度台刹紧，这时滑动端齿盘4的后腔通入压缩空气，端齿盘啮合，分度过程结束。为了防止棘爪返回时主轴反转，在分度活塞17上安装凸块11，使驱动销10
7、在返回过程中插入定位轮9的槽中，以防转过位。3、分度装置维护、分度装置维护1)及时调整挡铁与行程开关的位置2)定期检查油箱是否充足，保持系统压力，使工作台能抬起和保持夹紧油缸的夹紧压力。3)控制油液污染，控制泄漏。4)检查齿盘式分度工作台上下齿盘有无松动，两齿盘间有无污物，检查夹 紧液压阀部有没有被切屑卡住等。5)检查与工作台相连的机械部分是否研损。6)如为气动分度头，保证供给洁静的压缩空气，保证空气中含有适量的 润滑油。三、万能铣头三、万能铣头图713 XKA5750数控铣床传动系统图第二节第二节 数控车床辅助装置的结构与维护数控车床辅助装置的结构与维护【学习目标学习目标】掌握车床辅助装置的
8、工作原理掌握车床辅助装置的工作原理能看懂车床辅助装置的装配图能看懂车床辅助装置的装配图能看懂车床辅助装置的电气图能看懂车床辅助装置的电气图会对车床辅助装置进行维护与保养会对车床辅助装置进行维护与保养【学习内容学习内容】一、卡盘一、卡盘1、一般数控车床用卡盘、一般数控车床用卡盘卡盘一般由卡盘体，活动卡爪和卡爪驱动机构三部分组成。卡盘按驱动卡爪所用动力不同，分为手动卡盘和动力卡盘两种。手动卡盘为通用附件，常用的有自动定心式的三爪卡盘、每个卡爪可以单独移动的四爪卡盘，三爪卡盘由小锥齿轮驱动大锥齿轮，大锥齿轮的背面有阿基米德螺旋槽，与三个卡爪相嚙合。四爪卡盘的每个卡爪底面有内螺纹与螺杆连接，用扳手转动
9、各个螺杆便能分别地使相连的卡爪作径向移动，适于夹持四边形或不对称形状的工件。名称结构形状实物三爪卡盘四爪卡盘楔形套式动力卡盘2、高速动力卡盘、高速动力卡盘 当油缸21的右腔进油使活塞22向左移动时，通过与连接螺母5相连接的中空拉杆26，使滑体6随连接螺母5一起向左移动，滑体6上有三组斜槽分别与三个卡爪座10相啮合，借助10的斜槽，卡爪座10带着卡爪1向内移动夹紧工件。反之，当油缸21的左腔进油使活塞22向右移动时，卡爪座10带着卡爪1向外移动松开工件。当卡盘高速回转时，卡爪组件产生的离心力使夹紧力减少。与此同时，平衡块3产生的离心力通过杠杆4(杠杆力肩比2：1)变成压向卡爪座的夹紧力，平衡块3
10、越重，其补偿作用越大。为了实现卡爪的快速调整和更换，卡爪1和卡爪座10采用端面梳形齿的活爪连接，只要拧松卡爪1上的螺钉，即可迅速调整卡爪位置或更换卡爪。3、卡盘的液压控制、卡盘的液压控制图715 卡盘、尾座液压控制回路4、卡盘电气连接、卡盘电气连接图716 卡盘电气控制a)主电路与控制电路b)信号电路5、卡盘维护、卡盘维护注意防锈注意防锈注油口注油口及时清洁及时清洁铁屑铁屑二、尾座二、尾座1、尾座的结构、尾座的结构图718 尾座l-开关2-挡铁3、6、8、10-螺母4-螺栓5-压板7-锥套9-套筒内轴11-套筒12、13-油孔 14-销轴 15-楔块 16-螺钉2、尾座电气连接、尾座电气连接图
11、718 尾座电气控制a)主电路与控制电路b)信号电路3、尾座维护、尾座维护每周给数控车床油压每周给数控车床油压尾座心轴添加润滑油尾座心轴添加润滑油脂（加工中使用尾座脂（加工中使用尾座时），不可缺油时），不可缺油 注意防锈注意防锈图720 尾座本身的维护一、填空题一、填空题1.数控转台按照分度形式可分为 和 。2.数控转台按照回转轴轴数可分为 、和多轴并联转台。3.直接驱动回转工作台一般采用 驱动。4.分度工作台的分度和定位按照控制系统的指令自动进行，每次转位回转一定的角度为满足分度精度的要求，常采用专门的定位元件有 、反靠定位、和钢球定位等几种。5.是数控铣床和加工中心等常用的附件。它的作用是
12、按照控制装置的信号或指令作 或连续回转进给运动，以使数控机床能完成指定的加工工序。6.常用夹具类型有 、专用、。7.在数控加工中，为防止切屑飞出伤人及意外事故的发生，应关闭 。9.数控机床常用的防护罩种类有 防护罩、防护罩、盔甲式机床防护罩、防护罩、防护布和防尘折布。10.拖链可有效地保护 、电缆、与 的软管，可延长被保护对象的寿命，降低消耗，并改善管线分布零乱状况，增强机床整体艺术造型效果。11.工程塑料拖链由玻璃纤维强尼龙注塑而成，强度较大，主要用于运动距离较长、较重的管线。12.工程塑料拖链是由玻璃纤维强尼龙注塑而成。二、选择题二、选择题1.数控机床的进给运动，除X、Y、Z三个坐标轴的直
13、线进给运动之外，还可以有绕X、Y、Z三个坐标轴的圆周进给运动，分别称（）轴。A.A、B、C B.U、V、W C.I、J、K2.齿盘定位的分度工作台能达到很高的分度定位精度，一般为（），最高可达0.4。A.2 B.3 C.43.（）应根据维护需要，可对各防护装置进行全面拆卸清理。A.每天 B.每周 C.每年4.绕X轴旋转的回转运动坐标轴是（）。AA轴 B.B轴 C.Z轴 5.在数控机床坐标系中平行机床主轴的直线运动为（）。A X轴 B.Y轴 C.Z轴 6.四坐标数控铣床的第四轴是垂直布置的，则该轴命名为（）。AB轴 B.C轴 C.W轴 7.机床上的卡盘，中心架等属于（）夹具。A通用 B.专用 C
14、.组合8.蜗杆和（）传动可以具有自锁性能。A.普通螺旋 B.滚珠丝杆螺母副 C.链 D.齿轮9.机床夹具，按（）分类，可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具等。A.使用机床类型 B.驱动夹具工作的动力源 C.夹紧方式 D.专门化程度10.利用回转工作台铣削工件的圆弧面，当校正圆弧面中心与回转工作台中心重合时，应转动（）。A.立轴 B.回转工作台 C.工作台 D.铣刀三三、判断题、判断题1.（）数控机床的圆周进给运动，一般由数控系统的圆弧插补功能来实现。2.（）数控转台的分度定位和分度工作台相同，它是按控制系统所指定的脉冲数来决定转位角度，没有其他的定位元件。3.（）加工精度愈高，数控转台的脉冲当量
15、应选得愈大。4.（）数控转台直径愈小，脉冲当量应选得愈大。5.（）数控回转工作台不需要设置零点。6.（）双蜗杆传动结构，用电液脉冲马达实现对蜗轮的正、反向传动。7.（）分度工作台可实现任意角度的定位。8.（）由于齿盘啮合脱开相当于两齿盘对研过程，因此，随着齿盘使用时间的延续，其定位精度还有不断降低的趋势。9.（）数控分度头必须由独立的控制装置控制。10.（）防护罩主要为了方便工人装卸工件时踩踏。11.（）压缩空气有助于清洁机床内部的碎屑。12.（）为了便于观察，机床在加工过程中可打开防护门。13.（）炎热的夏季车间温度高达35C以上，因此要将数控柜的门打开，以增加通风散热。14.（）为了防止尘埃进入数控装置内，所以电气柜应做成完全密封的。15.（）直齿圆柱齿轮常用改变中心距和错齿的方法消除侧面间隙。
