数控机床的机械结构课件学习教案.pptx

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1、会计学1数控机床数控机床(shknjchun)的机械结的机械结构构ppt课件课件第一页，共112页。数控机床机械结构的主要(zhyo)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2.2.齿轮、轴类零件、轴承的数量大为减少齿轮、轴类零件、轴承的数量大为减少齿轮、轴类零件、轴承的数量大为减少齿轮、轴类零件、轴承的数量大为减少3.3.不像普通机床那样，需要操作者通过手柄进行调整和不像普通机床那样，需要操作者通过手柄进行调整和不像普通机床那样，需要操作者通过手柄进行调整和不像普通机床那样，需要操作者通过手柄

2、进行调整和变速变速变速变速(bin s)(bin s)，操作机构比普通机床要简单多，操作机构比普通机床要简单多，操作机构比普通机床要简单多，操作机构比普通机床要简单多4.4.广泛采用高效、无间隙传动装置和新技术、新产品广泛采用高效、无间隙传动装置和新技术、新产品广泛采用高效、无间隙传动装置和新技术、新产品广泛采用高效、无间隙传动装置和新技术、新产品5.5.如：滚珠丝杠副、塑料滑动导轨、静压导轨、直线滚如：滚珠丝杠副、塑料滑动导轨、静压导轨、直线滚如：滚珠丝杠副、塑料滑动导轨、静压导轨、直线滚如：滚珠丝杠副、塑料滑动导轨、静压导轨、直线滚动导轨等动导轨等动导轨等动导轨等6.6.具有适应无人化、柔

3、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7.7.自动换刀装置（自动换刀装置（自动换刀装置（自动换刀装置（ATCATC）、动力刀架、自动换屑装置、）、动力刀架、自动换屑装置、）、动力刀架、自动换屑装置、）、动力刀架、自动换屑装置、自动润滑装置、自动工作台交换装置（自动润滑装置、自动工作台交换装置（自动润滑装置、自动工作台交换装置（自动润滑装置、自动工作台交换装置（APCAPC）等）等）等）等8.8.对机械结构、零部件的要求高对机械结构、零部件的要求高对机械结构、零部件的要求高对机械结构、零部件的要求高第1页/共

4、112页第二页，共112页。2-1对机械结构对机械结构(jigu)的要求的要求一、数控机床的机械(jxi)结构要求 1、具有高的静、动刚度和良好的抗振性能；2、具有良好的热稳定性；3、具有较高的运动精度、良好的低速(d s)稳定性；4、具有良好的操作、安全防护性能。第2页/共112页第三页，共112页。1、具有高的静、动刚度和良好(lingho)的抗振性能一、数控机床(sh kn j chun)的机械结构要求（1）提高刚度的原因(yunyn)在重载荷的作用下，机床的各部件、构件会受力变形，引起刀具和工件的相对位置的变化机床刚度差影响机床抗振性刚度:是指支承件在恒定载荷或交变载荷作用下抵抗变形的

5、能力(静刚度静刚度)(动刚度动刚度)第3页/共112页第四页，共112页。（2）提高刚度(n d)的措施合理选择(xunz)支承件的结构形式措施1 支承件截面形状尽量选用(xunyng)抗弯的方截面和抗扭的圆截面 或采用封闭型床身封闭整体箱形结构封闭整体箱形结构第4页/共112页第五页，共112页。（2）提高(t go)刚度的措施措施2 合理布置(bzh)支承件隔板的筋条 隔板的作用是将作用于支承板的局部载荷传递给其它壁板,从而使整个支承件承受(chngshu)载荷,提高支承件的自身刚度“T”形隔板连接，主要提高水平面抗弯刚度，对提高垂直面抗弯刚度和抗扭刚度不显著，多用在刚度要求不高的床身上第

6、5页/共112页第六页，共112页。（2）提高(t go)刚度的措施“W”形隔板，能较大地提高水平面上(min shn)的抗弯抗扭刚度，对中心距超过1500mm的长床身，效果最为显著第6页/共112页第七页，共112页。（2）提高刚度(n d)的措施“”形隔板(bn)，在垂直面和水平面上的抗弯刚度都比较高，铸造性能好，在大中型车床上应用较多第7页/共112页第八页，共112页。（2）提高(t go)刚度的措施斜向拉筋，床身刚度(n d)最高，排屑容易第8页/共112页第九页，共112页。措施3 增加导轨与支承件的连接部分(b fen)的刚度（2）提高(t go)刚度的措施连接刚度:支承件在连接

7、处抵抗(dkng)变形的能力,称为支承件的连 接刚度.第9页/共112页第十页，共112页。合理(hl)的结构布局（2）提高刚度(n d)的措施第10页/共112页第十一页，共112页。合理的结构(jigu)布局（2）提高(t go)刚度的措施第11页/共112页第十二页，共112页。采用补偿变形(bin xng)的措施（2）提高(t go)刚度的措施测出受力点的相对变形(bin xng)的大小和方向，或者预知构件的变形(bin xng)规律，就可采取补偿变形(bin xng)的方法消除受力变形(bin xng)的影响第12页/共112页第十三页，共112页。合理选用(xunyng)构件的材料

8、措施1 床身、立柱等支承件采用钢板或型钢焊接 增加刚度、减轻(jinqng)重量、提高抗振性（2）提高刚度(n d)的措施铸件:容易获得复杂结构的支承件,铸铁的内摩擦力大,阻尼 系数大,振动的衰减性能好,成本低.铸件的周期较长,需 做木型模,易产生缩孔、气泡等缺陷焊接件:钢材的强度比铸铁高，质量可比铸件减轻20%-50%，不需要木模和浇注，生产周期短，不易出现废品第13页/共112页第十四页，共112页。措施(cush)2 采用封砂床身结构（2）提高刚度(n d)的措施在铸件(zhjin)中不清除砂心，在焊接件中灌注混凝土或砂增加摩擦阻力第14页/共112页第十五页，共112页。人造(rnzo

9、)大理石床身（混凝土聚合物）措施3 采用混凝土、树脂(shzh)混凝土或人造花岗岩作支承件的材料（2）提高刚度(n d)的措施第15页/共112页第十六页，共112页。天然(tinrn)大理石床身（2）提高(t go)刚度的措施第16页/共112页第十七页，共112页。一、数控机床的机械结构(jigu)要求2、减少机床(jchung)的热变形（1）产生(chnshng)热变形的原因：内外热源的影响：电动机、丝杠、轴承、导轨、切屑不能人工修正热变形误差（2）减少热变形的措施：减少发热将热源从主机中分离出去措施1 主运动采用直流或交流调速电动机进行无级调速 减少传动轴和传动齿轮数量 减少主传动箱内

10、的发热量第17页/共112页第十八页，共112页。进行(jnxng)热变形补偿措施(cush)2 采用低摩擦系数的导轨和轴承 采用滚动导轨、静压导轨或滚动轴承（2）减少热变形(bin xng)的措施：控制温升措施 通过散热和冷却方法改善机床结构措施1 采用对称原则设计数控机床结构措施2 使机床主轴的热变形发生在刀具切入的垂直方向上措施3 采用排屑系统第18页/共112页第十九页，共112页。主轴(zhzhu)冷却(lngqu)风管对机床热源(ryun)进行强制冷却第19页/共112页第二十页，共112页。主轴(zhzhu)冷却(lngqu)风管对机床热源(ryun)进行强制冷却第20页/共11

11、2页第二十一页，共112页。对称结构(jigu)立柱措施1 采用(ciyng)对称原则设计数控机床结构第21页/共112页第二十二页，共112页。措施2 使机床主轴的热变形发生(fshng)在刀具切入的垂直方向上第22页/共112页第二十三页，共112页。机床(jchung)排屑系统措施3 采用(ciyng)排屑系统第23页/共112页第二十四页，共112页。倾斜(qngxi)床身措施(cush)3 采用排屑系统第24页/共112页第二十五页，共112页。措施4 将热源(ryun)置于易散热的位置将主传动(chundng)箱和主电动机放在机床的外面第25页/共112页第二十六页，共112页。3

12、、减少(jinsho)运动副的摩擦，提高传动精度4、提高机床寿命和精度(jn d)保持性一、数控机床的机械结构(jigu)要求措施1 采用滚动导轨或静压导轨来减少摩擦副之间的摩擦措施2 采用滚珠丝杠或无间隙齿轮传动减小摩擦措施1 采用耐磨性好的零部件措施2 机床运动部件间具有良好的润滑第26页/共112页第二十七页，共112页。滚珠丝杠螺母(lum)副+滚动导轨副第27页/共112页第二十八页，共112页。5、自动化的机构(jgu)、宜人的操作性一、数控机床的机械(jxi)结构要求便于(biny)操作的机床结构第28页/共112页第二十九页，共112页。一、数控机床的机械结构(jigu)要求6

13、、安全防护(fngh)和宜人的造型 数控机床大都采用机、电、液、气一体化布局数控机床大都采用机、电、液、气一体化布局数控机床大都采用机、电、液、气一体化布局数控机床大都采用机、电、液、气一体化布局(bj)(bj)(bj)(bj)，全封闭或半封闭防护，机械结构大大简化，易于操作及实现自动化。，全封闭或半封闭防护，机械结构大大简化，易于操作及实现自动化。，全封闭或半封闭防护，机械结构大大简化，易于操作及实现自动化。，全封闭或半封闭防护，机械结构大大简化，易于操作及实现自动化。第29页/共112页第三十页，共112页。第30页/共112页第三十一页，共112页。二、对主传动(chundng)的要求2

14、、对主传动(chundng)的要求1、主传动的作用(zuyng)：产生主切削力足够的转速范围足够的功率和扭矩各零部件应具有足够的精度、强度、刚度和抗振性噪声低、运行平稳第31页/共112页第三十二页，共112页。3 3、主传动、主传动、主传动、主传动(chundng)(chundng)的配置方式的配置方式的配置方式的配置方式 主轴(zhzhu)电动机直接驱动（一体化主轴(zhzhu)，电主轴(zhzhu)）特点(tdin)：有效提高主轴部件刚度，但主轴输出扭矩小第32页/共112页第三十三页，共112页。电主轴第33页/共112页第三十四页，共112页。主轴电动机2 2、电动机经同步、电动机经

15、同步、电动机经同步、电动机经同步(tngb)(tngb)齿形带传齿形带传齿形带传齿形带传动主轴动主轴动主轴动主轴第34页/共112页第三十五页，共112页。3 3、电动机经齿轮变速传动、电动机经齿轮变速传动、电动机经齿轮变速传动、电动机经齿轮变速传动(chundng)(chundng)主轴主轴主轴主轴主轴电动机第35页/共112页第三十六页，共112页。4 4、主轴、主轴、主轴、主轴(zh(zh zhu)zhu)的定向停止的定向停止的定向停止的定向停止自动换刀数控机床主轴部件设有准停装置在主轴箱体上对应准停位置(wi zhi)装有磁感应器保证精度在 1度范围内第36页/共112页第三十七页，共

16、112页。主轴(zhzhu)准停装置机械式主轴(zhzhu)准停第37页/共112页第三十八页，共112页。第38页/共112页第三十九页，共112页。三、对进给传动系统的要求(yoqi)1 1 1 1、进给传动系统作用、进给传动系统作用、进给传动系统作用、进给传动系统作用(zuyng)(zuyng)(zuyng)(zuyng)接受数控系统发出的进给脉冲，经放大和转换后驱动接受数控系统发出的进给脉冲，经放大和转换后驱动接受数控系统发出的进给脉冲，经放大和转换后驱动接受数控系统发出的进给脉冲，经放大和转换后驱动(q dn)(q dn)(q dn)(q dn)执行元件实现预期的运动。执行元件实现预

17、期的运动。执行元件实现预期的运动。执行元件实现预期的运动。2 2 2 2、传统进给传动系统与数控伺服进给系统的区别、传统进给传动系统与数控伺服进给系统的区别、传统进给传动系统与数控伺服进给系统的区别、传统进给传动系统与数控伺服进给系统的区别传统进给传动系统：多采用一个电机，执行件之间采用大量的齿轮传动，以实现内外传动链的各种传动比要求。故传动链很长，结构相当复杂数控伺服进给系统：每一个运动都由单独的伺服电机驱动，传动链大大缩短，传动件大大减少，有利于减少传动误差，提高传动精度第39页/共112页第四十页，共112页。3 3 3 3、对进给传动系统的要求、对进给传动系统的要求、对进给传动系统的要

18、求、对进给传动系统的要求(yoqi)(yoqi)(yoqi)(yoqi)减少(jinsho)运动件的摩擦阻力提高机床进给系统(xtng)的快速响应性能和运动精度，减少爬行现象响应性能：是进给伺服系统动态性能的指标，反映了系统的跟踪精度运动精度：是机床的主要零、部件在以工作状态 的速度运动时的精度爬行现象：低速时运动不平衡的现象称为爬行现象第40页/共112页第四十一页，共112页。机床爬行现象一般发生(fshng)在低速度、重载荷的运动情况下当主动件1作匀速运动时，被动件3往往会出现明显的速度不均匀，产生跳跃式的时停时走的运动状态，或时快时慢现象第41页/共112页第四十二页，共112页。3

19、3 3 3、对进给传动系统的要求、对进给传动系统的要求、对进给传动系统的要求、对进给传动系统的要求(yoqi)(yoqi)(yoqi)(yoqi)提高传动精度(jn d)和刚度措施1 保证部件加工精度措施2 在传动链中加入减速齿轮减小脉冲当量，提高传动精度措施3 预紧支撑丝杠的轴承消除(xioch)齿轮、蜗轮传动件间隙措施4 预紧消除(xioch)滚珠丝杠螺母副的轴向传动间隙第42页/共112页第四十三页，共112页。3 3 3 3、对进给传动系统的要求、对进给传动系统的要求、对进给传动系统的要求、对进给传动系统的要求(yoqi)(yoqi)(yoqi)(yoqi)减小各运动零部件的惯量在满足

20、强度和刚度(n d)的前提下，应尽量减小零部件的质量稳定性好，寿命长稳定性好：保证低速时不产生爬行，外负载(fzi)变化时不发生振动寿命：是指数控机床保持传动精度和定位精度时间的长短，即保持原制造精度的能力第43页/共112页第四十四页，共112页。2-22-22-22-2数控机床数控机床数控机床数控机床(sh kn j chun)(sh kn j chun)(sh kn j chun)(sh kn j chun)典型机械结构典型机械结构典型机械结构典型机械结构一、主轴(zhzhu)准停装置第44页/共112页第四十五页，共112页。二、滚珠二、滚珠(gnzh)丝杠螺母副丝杠螺母副1 1、滚珠

21、丝杠螺母、滚珠丝杠螺母(lum)(lum)副的结构副的结构滚珠(gnzh)丝杠螺母副第45页/共112页第四十六页，共112页。二、滚珠二、滚珠(gnzh)丝杠螺母副丝杠螺母副1 1、滚珠、滚珠(gnzh)(gnzh)丝杠螺母副的结构丝杠螺母副的结构丝杠丝杠滚珠滚珠(gnzh)螺母螺母作用：将回转运动转换成直线运动作用：将回转运动转换成直线运动第46页/共112页第四十七页，共112页。二、滚珠二、滚珠(gnzh)丝杠螺母副丝杠螺母副2 2、滚珠丝杠螺母、滚珠丝杠螺母(lum)(lum)副的特点副的特点优点优点(yudin)：传动效传动效率高率高摩擦阻力小摩擦阻力小传动精度高传动精度高有可逆性

22、有可逆性使用寿命长使用寿命长缺点：缺点：制造工艺复杂制造工艺复杂 不能实现自锁不能实现自锁 第47页/共112页第四十八页，共112页。第48页/共112页第四十九页，共112页。第49页/共112页第五十页，共112页。二、滚珠二、滚珠(gnzh)丝杠螺母副丝杠螺母副3 3、滚珠、滚珠(gnzh)(gnzh)丝杠螺母副的循环方式丝杠螺母副的循环方式外循环：滚珠外循环：滚珠(gnzh)在循环过程中有时与丝杠脱离接触的称为外循环在循环过程中有时与丝杠脱离接触的称为外循环内循环：滚珠在循环过程中始终与丝杠保持接触的成为内循环内循环：滚珠在循环过程中始终与丝杠保持接触的成为内循环第50页/共112页

23、第五十一页，共112页。第51页/共112页第五十二页，共112页。第52页/共112页第五十三页，共112页。二、滚珠二、滚珠(gnzh)丝杠螺母副丝杠螺母副4 4、滚珠、滚珠(gnzh)(gnzh)丝杠螺母副的丝杠螺母副的预紧预紧预紧的目的预紧的目的(md)：减小轴向间隙：减小轴向间隙轴向间隙：指丝杠和螺母间无相对转动时，二者之间的最大轴向间隙：指丝杠和螺母间无相对转动时，二者之间的最大轴向窜动量轴向窜动量预紧的方法预紧的方法双螺母垫片式双螺母垫片式双螺母螺纹式双螺母螺纹式双螺母齿差式双螺母齿差式第53页/共112页第五十四页，共112页。u双螺母双螺母(lum)垫片式垫片式二、滚珠二、滚

24、珠(gnzh)丝杠螺母副丝杠螺母副第54页/共112页第五十五页，共112页。u双螺母双螺母(lum)螺纹式螺纹式二、滚珠二、滚珠(gnzh)丝杠螺母副丝杠螺母副第55页/共112页第五十六页，共112页。u双螺母双螺母(lum)齿差式齿差式二、滚珠二、滚珠(gnzh)丝杠螺母副丝杠螺母副第56页/共112页第五十七页，共112页。5 5、滚珠、滚珠(gnzh)(gnzh)丝杠螺母副的安装丝杠螺母副的安装二、滚珠二、滚珠(gnzh)丝杠螺母副丝杠螺母副特点：其承载能力小，轴向刚度特点：其承载能力小，轴向刚度(nd)低，仅适用于短丝杠低，仅适用于短丝杠一端装止推轴承（固定一端装止推轴承（固定自由

25、式）自由式）第57页/共112页第五十八页，共112页。5 5、滚珠丝杠螺母、滚珠丝杠螺母(lum)(lum)副的安装副的安装二、滚珠二、滚珠(gnzh)丝杠螺母副丝杠螺母副一端一端(ydun)装止推轴承，另一端装止推轴承，另一端(ydun)装深沟球轴承（固定装深沟球轴承（固定支承式）支承式）特点：轴向刚度较小，丝杠有伸缩余地，结构复杂，仅特点：轴向刚度较小，丝杠有伸缩余地，结构复杂，仅适用于长丝杠适用于长丝杠第58页/共112页第五十九页，共112页。5 5、滚珠丝杠螺母、滚珠丝杠螺母(lum)(lum)副的安装副的安装二、滚珠二、滚珠(gnzh)丝杠螺母副丝杠螺母副两端两端(lindun)

26、装止推轴承装止推轴承特点：将装止推轴承装在滚珠丝杠两端，并施加预紧拉特点：将装止推轴承装在滚珠丝杠两端，并施加预紧拉力，有助于提高传动刚度，但对热伸长较敏感力，有助于提高传动刚度，但对热伸长较敏感第59页/共112页第六十页，共112页。5 5、滚珠丝杠螺母、滚珠丝杠螺母(lum)(lum)副的安装副的安装二、滚珠二、滚珠(gnzh)丝杠螺母副丝杠螺母副两端两端(lindun)装双重止推轴承及深沟球轴承（固定装双重止推轴承及深沟球轴承（固定固定式）固定式）特点：传动刚度高，结构和安装工艺复杂，适用于长丝特点：传动刚度高，结构和安装工艺复杂，适用于长丝杠或高转速、高刚度、高精度的丝杠杠或高转速、

27、高刚度、高精度的丝杠第60页/共112页第六十一页，共112页。6 6、滚珠、滚珠(gnzh)(gnzh)丝杠螺母副的润滑与防护丝杠螺母副的润滑与防护二、滚珠二、滚珠(gnzh)丝杠螺母副丝杠螺母副u润滑的作用：减少摩擦，降低温升，并与密封装置一起润滑的作用：减少摩擦，降低温升，并与密封装置一起u保护保护(boh)丝杠不受外物的丝杠不受外物的损伤与腐蚀损伤与腐蚀润滑油：机油、润滑油：机油、90180号透平油、号透平油、140号主轴油号主轴油润滑脂：锂基油脂或高压润滑脂润滑脂：锂基油脂或高压润滑脂u防护：防止尘埃、切屑等硬质颗粒进入防护：防止尘埃、切屑等硬质颗粒进入密封圈：采用毛毡圈（耐油橡胶、

28、尼龙）密封圈：采用毛毡圈（耐油橡胶、尼龙）防护罩：采用螺旋钢带、伸缩套筒、锥形套筒或皮革、防护罩：采用螺旋钢带、伸缩套筒、锥形套筒或皮革、人造革制成的人造革制成的第61页/共112页第六十二页，共112页。不锈钢卷筒式防护罩不锈钢卷筒式防护罩工程塑料工程塑料(nchnslio)防护套防护套第62页/共112页第六十三页，共112页。三、数控机床三、数控机床(shknjchun)导轨导轨2 2、对导轨的基本、对导轨的基本(jbn)(jbn)要求要求1 1、导轨的功能：支承、导轨的功能：支承(zh chn)(zh chn)和导向和导向导向精度：是指机床的运动部件沿导轨移动时的直线性导向精度：是指机

29、床的运动部件沿导轨移动时的直线性 和它与有关基面之间相互位置的准确性和它与有关基面之间相互位置的准确性精度保持性：是指导轨在长期使用中保持导向精度的能力精度保持性：是指导轨在长期使用中保持导向精度的能力低速运动平稳性：低速运动平稳性：结构简单、工艺性好：结构简单、工艺性好：第63页/共112页第六十四页，共112页。三、数控机床三、数控机床(shknjchun)导轨导轨3 3、导轨的分类、导轨的分类(fn li)(fn li)和特点和特点按运动按运动(yndng)轨迹轨迹按工作性质按工作性质按接触面的摩擦性质按接触面的摩擦性质直线运动导轨：相对运动轨迹为直线直线运动导轨：相对运动轨迹为直线圆周

30、运动导轨：相对运动轨迹为圆圆周运动导轨：相对运动轨迹为圆主运动导轨：动导轨作主运动，导轨副间相对运动速度高主运动导轨：动导轨作主运动，导轨副间相对运动速度高进给运动导轨：动导轨作进给运动，导轨副间相对运动速度低进给运动导轨：动导轨作进给运动，导轨副间相对运动速度低调整导轨：实现部件之间的相对位置调整，在机床工作时无相对运动调整导轨：实现部件之间的相对位置调整，在机床工作时无相对运动滑动导轨滑动导轨滚动导轨滚动导轨静压导轨静压导轨第64页/共112页第六十五页，共112页。三、数控机床三、数控机床(shknjchun)导轨导轨 滑动导轨具有结构简单、制造方便、刚度好、抗振性高等优点滑动导轨具有结

31、构简单、制造方便、刚度好、抗振性高等优点,在数控机床上应用广泛，目前多数使用金属对塑料在数控机床上应用广泛，目前多数使用金属对塑料(slio)(slio)形式，称为贴塑导轨或注塑导轨形式，称为贴塑导轨或注塑导轨 u滑动滑动(hudng)导轨导轨注塑导轨：环氧树脂为基体，加入二硫化钼和胶体石墨及铅粉注塑导轨：环氧树脂为基体，加入二硫化钼和胶体石墨及铅粉等混合而成等混合而成贴塑导轨：聚四氟乙烯为基体，加入青铜粉、二硫化钼、石墨贴塑导轨：聚四氟乙烯为基体，加入青铜粉、二硫化钼、石墨及铅粉等混合而成及铅粉等混合而成第65页/共112页第六十六页，共112页。三、数控机床三、数控机床(shknjchun

32、)导轨导轨u滚动滚动(gndng)导轨导轨第66页/共112页第六十七页，共112页。特点：摩擦系数小、运动轻便、位移精度(jn d)和定位精 度高、耐磨性好、抗震性较差、结构复杂、防护要求较高第67页/共112页第六十八页，共112页。第68页/共112页第六十九页，共112页。第69页/共112页第七十页，共112页。u静压导轨静压导轨三、数控机床三、数控机床(shknjchun)导轨导轨优点：优点：1 1、液体静压导轨由于其导轨的工作面完全处于纯液体、液体静压导轨由于其导轨的工作面完全处于纯液体 摩擦下，因而工作时摩擦系数极低（摩擦下，因而工作时摩擦系数极低（f=0.0005f=0.00

33、05）；）；2 2、导轨的运动不受负载和速度的限制，且低速时移动、导轨的运动不受负载和速度的限制，且低速时移动 均匀，无爬行现象；均匀，无爬行现象；3 3、由于液体具有吸振作用，因而导轨的抗振性好；、由于液体具有吸振作用，因而导轨的抗振性好；4 4、承载能力大、刚性好；、承载能力大、刚性好；5 5、摩擦发热小，导轨温升小。、摩擦发热小，导轨温升小。缺点：缺点：1 1、液体静压导轨的结构复杂，多了一套液压系统；、液体静压导轨的结构复杂，多了一套液压系统；2 2、成本高；、成本高；3 3、油膜厚度难以、油膜厚度难以(nny)(nny)保持恒定不变。保持恒定不变。使用范围：液体静压导轨主要用于大型、

34、重型数控机床上。使用范围：液体静压导轨主要用于大型、重型数控机床上。第70页/共112页第七十一页，共112页。第71页/共112页第七十二页，共112页。三、数控机床三、数控机床(shknjchun)导轨导轨4 4、导轨的预紧、导轨的预紧过盈法预紧过盈法预紧第72页/共112页第七十三页，共112页。三、数控机床三、数控机床(shknjchun)导轨导轨4 4、导轨的预紧、导轨的预紧调整调整(tiozhng)元件法预紧元件法预紧第73页/共112页第七十四页，共112页。四、自动(zdng)换刀装置自动(zdng)换刀装置刀库机械手(ATC)作用作用(zuyng)(zuyng)交换主轴与刀库

35、中的刀（工）具交换主轴与刀库中的刀（工）具第74页/共112页第七十五页，共112页。对自动换刀装置(zhungzh)的 基本要求v换刀时间短v刀具(doj)重复定位精度高v有足够的刀具(doj)贮存量v刀库占地面积小及安全可靠自动(zdng)换刀装置的形式回转刀架换刀更换主轴头换刀更换主轴箱换刀带刀库的自动换刀系统四、自动换刀装置第75页/共112页第七十六页，共112页。1 1、回转、回转、回转、回转(huzhu(huzhu n)n)刀架换刀刀架换刀刀架换刀刀架换刀1）回转刀架结构要求(yoqi)：良好的强度和刚性2）回转刀架的换刀动作刀架抬起刀架转位(zhun wi)刀架压紧四、自动换刀

36、装置2、更换主轴换刀优点：换刀时间短，换刀的可靠性强。缺点：主轴系统的刚度较差。适用场合：适应于工序较少、精度要求不太高的机床 第76页/共112页第七十七页，共112页。回回回回转转转转(h huuz zh hu u n n)刀刀刀刀架架架架换换换换刀刀刀刀第77页/共112页第七十八页，共112页。第78页/共112页第七十九页，共112页。3 3、更换、更换、更换、更换(gnhun)(gnhun)主主主主轴箱换刀轴箱换刀轴箱换刀轴箱换刀适用场合(chng h)：适用于箱体类零件的加工四、自动(zdng)换刀装置第79页/共112页第八十页，共112页。4、带刀库的自动(zdng)换刀系统

37、组成(z chn)刀库选刀系统刀具(doj)交换机构刀具(doj)自动装卸机构特点：结构较复杂，换刀过程动作多，换刀时间长。适用场合：多用于钻床、镗铣床和数控组合机床。四、自动换刀装置第80页/共112页第八十一页，共112页。第81页/共112页第八十二页，共112页。第82页/共112页第八十三页，共112页。第83页/共112页第八十四页，共112页。五、刀库五、刀库五、刀库五、刀库2 2 2 2、刀库的种类、刀库的种类、刀库的种类、刀库的种类(zhngli)(zhngli)(zhngli)(zhngli)1、刀库的功能功能：储存加工(ji gng)工序所需的各种刀具及辅助工具。直线式特

38、点：结构(jigu)简单，刀库容量小，一般可容纳 8-12把刀具，故少用。第84页/共112页第八十五页，共112页。五、刀库五、刀库五、刀库五、刀库鼓轮式（圆盘式）鼓轮式（圆盘式）鼓轮式（圆盘式）鼓轮式（圆盘式）1）单鼓轮式刀具、鼓轮轴线(zhu xin)平行刀具(doj)、鼓轮轴线垂直第85页/共112页第八十六页，共112页。盘式刀库第86页/共112页第八十七页，共112页。第87页/共112页第八十八页，共112页。五、刀库五、刀库五、刀库五、刀库刀具、鼓轮轴线刀具、鼓轮轴线刀具、鼓轮轴线刀具、鼓轮轴线(zhu(zhu xin)xin)成锐角成锐角成锐角成锐角特点：结构简单紧凑，应用

39、较多，但刀具单 环排列(pili)，空间利用率低，适用于刀库 容量较小的场合，一般不多于50-60把刀。第88页/共112页第八十九页，共112页。五、刀库五、刀库五、刀库五、刀库鼓轮端面上双环鼓轮端面上双环鼓轮端面上双环鼓轮端面上双环(shun(shun hun)hun)排列排列排列排列特点：刀库空间利用率较高，但装刀、取 刀机构复杂，仅适用于机床(jchung)空间有 限制而刀库容量较大的场合。第89页/共112页第九十页，共112页。五、刀库五、刀库五、刀库五、刀库鼓轮端面上鼓轮端面上鼓轮端面上鼓轮端面上(min shn(min shn)多环多环多环多环排列排列排列排列鼓轮弹仓式2）多鼓

40、轮式双鼓轮式主轴第90页/共112页第九十一页，共112页。五、刀库五、刀库五、刀库五、刀库三鼓轮式三鼓轮式三鼓轮式三鼓轮式 行星行星行星行星(xngxng)(xngxng)鼓轮式鼓轮式鼓轮式鼓轮式特点：不同类型的刀具及轻重型刀具可分别放置，空间利用率高，但传动机构(jgu)和运动控制装置 复杂，适用于刀库容量大的场合。第91页/共112页第九十二页，共112页。五、刀库五、刀库五、刀库五、刀库链链链链式式式式单环链式特点：结构紧凑，刀库容量大，可充分利用空间，通常为轴向取刀，位置精度较低，适用(shyng)于刀库容量大的场合。第92页/共112页第九十三页，共112页。龙门加工(ji gng

41、)中心第93页/共112页第九十四页，共112页。五、刀库五、刀库五、刀库五、刀库多环链式多环链式多环链式多环链式第94页/共112页第九十五页，共112页。五、刀库五、刀库五、刀库五、刀库加长链式加长链式加长链式加长链式第95页/共112页第九十六页，共112页。格子格子格子格子(g zi)(g zi)箱式箱式箱式箱式单面网格式(g shi)特点：刀库结构紧凑，空间利用率高，但换刀时间(shjin)较长，小直径刀具为轴向取刀，大直径刀具 为径向取刀，布局不灵活，通常刀库安置在 工作台上，应用较少。五、刀库五、刀库五、刀库五、刀库第96页/共112页第九十七页，共112页。五、刀库五、刀库五、

42、刀库五、刀库多面网多面网多面网多面网(min(min w w n n)格式格式格式格式特点：刀库容量大，辅助(fzh)装置较复杂，用于需刀库 容量大的机床上。第97页/共112页第九十八页，共112页。五、刀库五、刀库3 3、刀库的容量、刀库的容量(rngling)(rngling)第98页/共112页第九十九页，共112页。六、刀具六、刀具(doj)的选刀方式的选刀方式1、自动选刀：在自动换刀装置换刀时，按数控装、自动选刀：在自动换刀装置换刀时，按数控装置发出的换刀指令置发出的换刀指令(zhlng)，刀具交换装置，刀具交换装置从刀库中挑选各工序所需刀具的操从刀库中挑选各工序所需刀具的操作称为

43、自动换刀。作称为自动换刀。2、刀具的选择、刀具的选择(xunz)方式方式顺序选择方式顺序选择方式任意选择方式任意选择方式刀座编码方式刀座编码方式刀具编码方式刀具编码方式第99页/共112页第一百页，共112页。六、刀具六、刀具(doj)的选刀方式的选刀方式顺序顺序(shnx)选选择方式择方式刀具的顺序选择刀具的顺序选择(xunz)方式是将刀具按加工工序的顺序，依次放入刀库的每一个刀座中。方式是将刀具按加工工序的顺序，依次放入刀库的每一个刀座中。特点：不需要刀具识别装置，结构简单，特点：不需要刀具识别装置，结构简单，工作可工作可靠，但刀库中刀具在不同工序中不能重复靠，但刀库中刀具在不同工序中不能

44、重复使用，因此，刀具的数量的刀库的容量大。使用，因此，刀具的数量的刀库的容量大。第100页/共112页第一百零一页，共112页。六、刀具六、刀具(doj)的选刀方式的选刀方式刀具刀具(doj)编码方式编码方式第101页/共112页第一百零二页，共112页。u接触式识别接触式识别(shbi)装置装置六、刀具六、刀具(doj)的选刀方式的选刀方式刀柄刀柄(dobn)刀具识别装置刀具识别装置触针触针编码环编码环特点：结构简单，寿命较短，可靠性较差，难于快速换刀特点：结构简单，寿命较短，可靠性较差，难于快速换刀第102页/共112页第一百零三页，共112页。六、刀具六、刀具(doj)的选刀方式的选刀方

45、式uu非接触式识别非接触式识别(shbi)(shbi)装置装置11010特点：无磨损特点：无磨损(msn)，无噪音，寿命长，反应速度快，适用于高，无噪音，寿命长，反应速度快，适用于高速，换刀频繁的场合。速，换刀频繁的场合。第103页/共112页第一百零四页，共112页。六、刀具六、刀具(doj)的选刀方式的选刀方式uu光电识别光电识别(shbi)(shbi)装置装置第104页/共112页第一百零五页，共112页。六、刀具六、刀具(doj)的选刀方式的选刀方式刀座编码方式刀座编码方式永久性编码永久性编码(binm)临时性编码临时性编码(binm)刀座编码刀座编码第105页/共112页第一百零六页

46、，共112页。六、刀具六、刀具(doj)的选刀方式的选刀方式刀座编码刀座编码(binm)第106页/共112页第一百零七页，共112页。六、刀具六、刀具(doj)的选刀方式的选刀方式识别码块识别码块识别识别(shbi)传感器传感器刀柄刀柄(dobn)编码编码第107页/共112页第一百零八页，共112页。七、刀具七、刀具(doj)交换装置交换装置1、无机械手换刀、无机械手换刀第108页/共112页第一百零九页，共112页。2、机械手换刀、机械手换刀七、刀具七、刀具(doj)交换装置交换装置机械手形式(xngsh)第109页/共112页第一百一十页，共112页。八、回转八、回转(huzhun)工作台工作台1 1、作用：实现、作用：实现(shxin)(shxin)绕绕X X、Y Y、Z Z轴的圆周进给运动轴的圆周进给运动 2 2、种类：数控回转工作台、数控分度工作台、种类：数控回转工作台、数控分度工作台数控回转数控回转(huzhun)工作台工作台第110页/共112页第一百一十一页，共112页。八、回转八、回转(huzhun)工作台工作台数控分度头数控分度头第111页/共112页第一百一十二页，共112页。