数控机床教案.pptx

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1、会计学1数控机床数控机床一、数控车床一、数控车床一、数控车床一、数控车床转塔（转塔（转塔（转塔（回转）刀架回转）刀架回转）刀架回转）刀架 数控车床主要采用回转刀架换刀，是一种最简单的自动换刀装置。数控车床主要采用回转刀架换刀，是一种最简单的自动换刀装置。转塔刀架一般最多装转塔刀架一般最多装8 8把刀具，把刀具，4 4把、把、6 6把刀具最常见，即把刀具最常见，即4 4四方刀架四方刀架和六角刀架。回轮刀架一般最多装和六角刀架。回轮刀架一般最多装1212把刀具。把刀具。回转刀架在结构上必须具有良好的强度和刚度，以承受粗加工时切回转刀架在结构上必须具有良好的强度和刚度，以承受粗加工时切削抗力和减少刀

2、架在切削力作用下和位移变形，提高加工精度。削抗力和减少刀架在切削力作用下和位移变形，提高加工精度。回转刀架还要选择可靠的定位方案和合理的定位结构，以保证在每回转刀架还要选择可靠的定位方案和合理的定位结构，以保证在每次转位之后具有较高的重复定位精度（一般为次转位之后具有较高的重复定位精度（一般为0.0010.0010.005mm0.005mm）。）。根据广泛的工业统计根据广泛的工业统计钻削加工钻削加工，用20 把刀具就能完成约90的工件加工铣削加工铣削加工，需要刀具更少，用4把铣刀就能完成90的工件加工车削加工车削加工，要求完成90的工件加工，也只多用10把刀具第1页/共23页 一种螺旋升降式四

3、方刀架，它的一种螺旋升降式四方刀架，它的换刀过程如下：换刀过程如下：l l 刀架抬起刀架抬起电动机电动机2222正转，并经正转，并经联轴套联轴套1616、轴、轴1717，油滑键（或花键），油滑键（或花键）带动锅杆带动锅杆1818、蜗轮、蜗轮2 2、轴、轴1 1、轴套、轴套1010转转动。动。1010的外圆上有两上凸起，可在套的外圆上有两上凸起，可在套筒筒9 9内孔中的螺旋槽内滑动，从而举内孔中的螺旋槽内滑动，从而举起与套筒起与套筒9 9相连的刀架相连的刀架8 8及上端齿盘及上端齿盘6 6，使，使6 6与下端齿盘与下端齿盘5 5分开，完成刀架抬分开，完成刀架抬起动作。起动作。l l 刀架转位刀架

4、转位刀架抬起后，轴套刀架抬起后，轴套1010仍在继续转动，同时带动刀架仍在继续转动，同时带动刀架8 8转过转过9090（如不到位，刀架还可继续转位（如不到位，刀架还可继续转位180180、270270、360360），并由微动），并由微动开关开关1919发出信号给数控装置。发出信号给数控装置。l l 刀架压紧刀架压紧刀架转位后，由微动刀架转位后，由微动开关发出的信号使电动机开关发出的信号使电动机2222反转，销反转，销1111使刀架使刀架8 8定位而不随轴套定位而不随轴套1010回转，回转，于是刀架于是刀架8 8向下移动。上下端齿盘合向下移动。上下端齿盘合拢压紧。蜗杆拢压紧。蜗杆1818继续转

5、动则产生轴向继续转动则产生轴向位移，压缩弹簧位移，压缩弹簧2121，套筒，套筒2020的外圆曲的外圆曲面微动开关面微动开关1919使电动机使电动机2222停止旋转，停止旋转，从而完成一次转位。从而完成一次转位。第2页/共23页二、转塔（动力）头式自动换刀装置二、转塔（动力）头式自动换刀装置二、转塔（动力）头式自动换刀装置二、转塔（动力）头式自动换刀装置 刀具旋转的数控机床可采用转塔头式换刀装置，如数控钻镗床的多刀具旋转的数控机床可采用转塔头式换刀装置，如数控钻镗床的多轴转塔头等。其转塔头上装有几个主轴，每个主轴上均装一把刀具，轴转塔头等。其转塔头上装有几个主轴，每个主轴上均装一把刀具，加工过程

6、中转塔头可自动转位实现自动换刀。从换刀动作上，主轴转加工过程中转塔头可自动转位实现自动换刀。从换刀动作上，主轴转塔头就相当于一个转塔刀架，其优点是结构简单，换刀时间短，仅为塔头就相当于一个转塔刀架，其优点是结构简单，换刀时间短，仅为2s2s左右。由于受空间位置的限制，主轴数目不能太多，主轴部件结构左右。由于受空间位置的限制，主轴数目不能太多，主轴部件结构不能设计得十分坚实，影响了主轴系统的刚度，通常只适用于工序较不能设计得十分坚实，影响了主轴系统的刚度，通常只适用于工序较少，精度要求不太高的机床，如数控钻床、数控铣床等。少，精度要求不太高的机床，如数控钻床、数控铣床等。近年来出现了一种用机械手

7、和转塔头配合刀库进行换刀的自动换刀装置。转塔头5上有两个刀具主轴3和4，当用一个刀具主轴上的刀具进行加工时，可由机械手2将下一步需用的刀具换至不工作的主轴上，待本工序完成后，转塔头回转180，完成换刀。第3页/共23页三盘形自动回转刀架三盘形自动回转刀架三盘形自动回转刀架三盘形自动回转刀架 刀架转位为机械传动，鼠牙盘定位。刀架转位为机械传动，鼠牙盘定位。转位开始时，电磁制动器断电，电动转位开始时，电磁制动器断电，电动机机1111通电转动，通过齿轮通电转动，通过齿轮1010、9 9、8 8带带动蜗杆动蜗杆7 7旋转，使蜗轮旋转，使蜗轮5 5转动。蜗轮内转动。蜗轮内孔制有螺纹与轴孔制有螺纹与轴6

8、6上的螺纹配合。这时上的螺纹配合。这时轴轴6 6不能回转，当蜗轮转动时，使得轴不能回转，当蜗轮转动时，使得轴6 6沿轴向向左移动。因刀架沿轴向向左移动。因刀架1 1与轴与轴6 6、活、活动鼠牙盘动鼠牙盘2 2固定在一起，故也一起向左固定在一起，故也一起向左移动，使鼠牙盘移动，使鼠牙盘2 2与与3 3脱开。轴脱开。轴6 6上有两上有两个对称槽，内装滑块个对称槽，内装滑块4 4，在鼠牙盘脱开，在鼠牙盘脱开后，蜗轮转到一定角度时，与蜗轮固后，蜗轮转到一定角度时，与蜗轮固定在一起的圆盘定在一起的圆盘1414上的凸块便碰到滑上的凸块便碰到滑块块4 4，蜗轮便通过，蜗轮便通过1414上的凸块带动滑块上的凸

9、块带动滑块连同轴连同轴6 6、刀盘一起进行转位。到达要、刀盘一起进行转位。到达要求位置后，电刷选择器发出信号，使求位置后，电刷选择器发出信号，使电动机电动机1111反转，这时圆盘反转，这时圆盘1414上的凸块上的凸块与滑块与滑块4 4脱离，不再带动轴脱离，不再带动轴6 6转动。蜗转动。蜗轮与轴轮与轴6 6上的螺纹使轴上的螺纹使轴6 6右移，鼠牙盘右移，鼠牙盘2 2、3 3结合定位。当齿盘压紧时，轴结合定位。当齿盘压紧时，轴6 6右端右端的小轴的小轴1313压下微动开关压下微动开关1212，发出转位，发出转位结束信号，电动机断电，电磁制动器结束信号，电动机断电，电磁制动器通电，维持电动机轴上的反

10、转力矩，通电，维持电动机轴上的反转力矩，以保持鼠牙盘之间有一定的压紧力。以保持鼠牙盘之间有一定的压紧力。第4页/共23页三、带刀库的自动换刀系统三、带刀库的自动换刀系统三、带刀库的自动换刀系统三、带刀库的自动换刀系统 当需要更换刀具较多当需要更换刀具较多(车床大于车床大于1212把，刀具旋转类机床大于把，刀具旋转类机床大于8 8把）时，把）时，多采用带刀库的自动换刀装置。多采用带刀库的自动换刀装置。带刀库的自动换刀装置组成：带刀库的自动换刀装置组成：带刀库的自动换刀装置组成：带刀库的自动换刀装置组成：刀库和刀具交换机构刀库和刀具交换机构换刀过程：换刀过程：换刀过程：换刀过程：首先要把加工过程中

11、使用的全部刀具分别安装在标准刀柄或首先要把加工过程中使用的全部刀具分别安装在标准刀柄或刀夹上，在机外进行尺寸预调整后，按一定的方式放入刀库。换刀时，刀夹上，在机外进行尺寸预调整后，按一定的方式放入刀库。换刀时，先在刀库中选刀，再由刀具交换装置从刀库或主轴（或是刀架）取出刀先在刀库中选刀，再由刀具交换装置从刀库或主轴（或是刀架）取出刀具，将新刀装入主轴（或刀架），旧刀放回刀库。具，将新刀装入主轴（或刀架），旧刀放回刀库。刀库具有较大的容量，既可安装在主轴箱的侧面或上方，也可作为刀库具有较大的容量，既可安装在主轴箱的侧面或上方，也可作为单独部件安装到机床以外，并由搬运装置运送刀具。由于带刀库的自动

12、单独部件安装到机床以外，并由搬运装置运送刀具。由于带刀库的自动换刀装置的数控机床的主轴箱内只有一根主轴，设计主轴部件时能充分换刀装置的数控机床的主轴箱内只有一根主轴，设计主轴部件时能充分增强它的刚度，可满足精密加工要求。另外，刀库可以存放数量很大的增强它的刚度，可满足精密加工要求。另外，刀库可以存放数量很大的工具，因而能够进行复杂零件的多工序加工，大大提高机床适应性和加工具，因而能够进行复杂零件的多工序加工，大大提高机床适应性和加工效率。因此特别适用于数控钻床、数控镗铣床和加工中心。工效率。因此特别适用于数控钻床、数控镗铣床和加工中心。缺点是整个换刀过程动作较多，换刀时间较长，系统复杂，可靠性

13、缺点是整个换刀过程动作较多，换刀时间较长，系统复杂，可靠性较差。较差。第5页/共23页1 1 1 1刀库的类型刀库的类型刀库的类型刀库的类型 刀库的作用是储备刀具，选择刀具，配合刀具交换装置换刀。刀库刀库的作用是储备刀具，选择刀具，配合刀具交换装置换刀。刀库的形式和容量主要是适应机床的工艺范围和特点。的形式和容量主要是适应机床的工艺范围和特点。（1 1 1 1）盘式刀库：）盘式刀库：）盘式刀库：）盘式刀库：刀库结构：刀库结构：刀库为圆盘形式结构，刀具位置安放在圆盘外圆，刀具可径向或轴向放置。但换刀时刀具一般要与主轴平行。换刀方式：换刀方式：刀库与机床主轴直接换刀利用机械手进行换刀优点：优点：结

14、构简单，成本较低，可靠性好缺点：缺点：换刀时间长，刀库容量较小。第6页/共23页（2）链式刀库：）链式刀库：刀库结构：刀库结构：刀库为链带式结构，刀具位置安放在链带上，刀具一般与机床主轴平行。换刀方式：换刀方式：利用机械手进行换刀优点：优点：刀库容量大，可靠性好缺点：缺点：换刀时间长，结构较复杂，成本较高。刀库容量在刀库容量在32 把以下时，多采用盘把以下时，多采用盘式刀库。当刀库容量再大时，大多采用式刀库。当刀库容量再大时，大多采用链式刀库。链式刀库。第7页/共23页2 2 2 2刀库的选刀方式刀库的选刀方式刀库的选刀方式刀库的选刀方式 常用的选刀方法有常用的选刀方法有顺序选刀顺序选刀和和任

15、意选刀任意选刀两种。两种。n n 顺序选刀顺序选刀顺序选刀顺序选刀是在加工之前，将加工所需刀具按照工艺要求依次插入是在加工之前，将加工所需刀具按照工艺要求依次插入刀库的刀套（座）中，顺序不能搞错，加工时按顺序调刀，加工不同的刀库的刀套（座）中，顺序不能搞错，加工时按顺序调刀，加工不同的工件必须重新调整刀库中的刀具顺序，操作繁锁。优点是刀库的驱动和工件必须重新调整刀库中的刀具顺序，操作繁锁。优点是刀库的驱动和控制都比较简单。适合批量较大，工件品种较少的中、小型数控机床。控制都比较简单。适合批量较大，工件品种较少的中、小型数控机床。n n 任意选刀方式任意选刀方式任意选刀方式任意选刀方式又分为又分

16、为刀套编码刀套编码刀套编码刀套编码、刀具编码刀具编码刀具编码刀具编码和和记忆式记忆式记忆式记忆式等方式。等方式。刀具编码或刀套编码需要在刀具或刀套上安装用于识别的编码元件。刀具编码或刀套编码需要在刀具或刀套上安装用于识别的编码元件。刀具编码直接对每把刀具进行编码，每把刀具都有自己的代码，可刀具编码直接对每把刀具进行编码，每把刀具都有自己的代码，可存放于刀库的任一刀座。没有放刀失误问题，缩短了刀库的运转时间；存放于刀库的任一刀座。没有放刀失误问题，缩短了刀库的运转时间；简化了自动换刀控制线路。但刀具结构复杂。一种刀具编码的具体结构简化了自动换刀控制线路。但刀具结构复杂。一种刀具编码的具体结构如下

17、图：如下图：在刀柄1后面的拉杆4上套装有等间隔的编码环2，由螺母3固定。编码环既可以是整体的，也可由圆环组装而成。编码环直径有大小两种，大直径的为二进制的“1”，小直径的为“0”。通过这两种圆环的不同排列，可以得到一系列代码。第8页/共23页 刀座编码方式对每个刀座进行编码，将刀具放到刀座中，刀具就具刀座编码方式对每个刀座进行编码，将刀具放到刀座中，刀具就具有刀座的编号。优点是刀柄结构大为简化，识刀器的结构不受刀柄尺寸有刀座的编号。优点是刀柄结构大为简化，识刀器的结构不受刀柄尺寸的限制，而且可以放在较适当的位置。缺点是必须将用过的刀具放回原的限制，而且可以放在较适当的位置。缺点是必须将用过的刀

18、具放回原来的刀座中，增加了换刀动作，取送刀具十分麻烦。一种鼓轮刀库的刀来的刀座中，增加了换刀动作，取送刀具十分麻烦。一种鼓轮刀库的刀座编码装置。在鼓轮刀库圆周上均布若干个刀座，其外侧边缘上装有相座编码装置。在鼓轮刀库圆周上均布若干个刀座，其外侧边缘上装有相应的刀座编码块应的刀座编码块1 1，在刀库的下方装有固定不动的刀座识别装置，在刀库的下方装有固定不动的刀座识别装置2 2。一种特殊的刀座编码方式一种特殊的刀座编码方式编码附件方式。编码附件方式应用最编码附件方式。编码附件方式应用最多的是编码钥匙。这种方式是先给各刀具都缚上一把表示该刀具号的编多的是编码钥匙。这种方式是先给各刀具都缚上一把表示该

19、刀具号的编码钥匙，当把各刀具存放到刀库的刀座中时，将编码钥匙插进刀座旁边码钥匙，当把各刀具存放到刀库的刀座中时，将编码钥匙插进刀座旁边的钥匙孔中。这样就把钥匙的号码转记到刀座中，给刀座编上了号码。的钥匙孔中。这样就把钥匙的号码转记到刀座中，给刀座编上了号码。识别装置可以通过识别钥匙上的号码来识别刀具。识别装置可以通过识别钥匙上的号码来识别刀具。第9页/共23页 在加工中心上大量使用记忆式的任选方式。这种方式是利用管理软在加工中心上大量使用记忆式的任选方式。这种方式是利用管理软件软件选刀。将刀具放置在刀库中初始情况记录下来，并且把每一次换件软件选刀。将刀具放置在刀库中初始情况记录下来，并且把每一

20、次换刀，刀具在刀库中放置的变动情况记录下来。这样无论刀具放在哪个刀刀，刀具在刀库中放置的变动情况记录下来。这样无论刀具放在哪个刀套内都始终记忆着。使用数控系统的套内都始终记忆着。使用数控系统的PLC PLC 作管理和控制器，在作管理和控制器，在PLC PLC 内部内部设置一个模拟刀库的数据表，其长度和表内设置的数据与刀库的位置数设置一个模拟刀库的数据表，其长度和表内设置的数据与刀库的位置数和刀具号相对应。刀库上还设有机械原点，和位置检测装置，实现刀库和刀具号相对应。刀库上还设有机械原点，和位置检测装置，实现刀库初始定位。初始定位。3 3 3 3刀具交换装置刀具交换装置刀具交换装置刀具交换装置

21、数控机床的自动换刀装置中，实现刀库与机床主轴之间传递和装卸数控机床的自动换刀装置中，实现刀库与机床主轴之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。刀具的装置称为刀具交换装置。刀具的交换方式有两种：由刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交刀具的交换方式有两种：由刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换。采用机械手交换刀具。换。采用机械手交换刀具。n n 利用刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换利用刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换 小型加工中心有采用无机械手换刀方式，刀具在刀库与主轴之间直小型加工中心有采用无机械手换刀方式，刀具在刀库与主轴之间直接交换，靠刀库与主轴的运动实现换刀。接交换，靠刀库与主轴的

22、运动实现换刀。第10页/共23页 另外两个实例。另外两个实例。第11页/共23页n n 采用机械手进行刀具交换采用机械手进行刀具交换 采用机械进行刀具交换的方式应用最广泛。机械手换刀灵活，动作采用机械进行刀具交换的方式应用最广泛。机械手换刀灵活，动作快，而且结构简单。换刀机械手有多种形式，有单臂单手机械手、有单快，而且结构简单。换刀机械手有多种形式，有单臂单手机械手、有单臂双手机械手、双手机械手（组合）和多手机械手（组合）等。使用最臂双手机械手、双手机械手（组合）和多手机械手（组合）等。使用最多的是单臂双手机械手，还分钩手、抱手、伸缩手（叉手）。多的是单臂双手机械手，还分钩手、抱手、伸缩手（叉

23、手）。第12页/共23页 机械手的手爪在抓住刀具后，还必须具有锁机械手的手爪在抓住刀具后，还必须具有锁刀功能，以防止在换刀过程中掉刀或刀具被甩出。刀功能，以防止在换刀过程中掉刀或刀具被甩出。大多采用机械锁刀方式，有些大型加工中心，还大多采用机械锁刀方式，有些大型加工中心，还采用机械加液压锁刀方式。采用机械加液压锁刀方式。当机械手松刀时，刀当机械手松刀时，刀库的夹爪既起着刀座的作库的夹爪既起着刀座的作用，又起着手爪的作用。用，又起着手爪的作用。一种刀库夹爪。一种刀库夹爪。第13页/共23页 图示为换刀机械手结构。机械手手臂的两端各有一个手爪。刀具被弹图示为换刀机械手结构。机械手手臂的两端各有一个

24、手爪。刀具被弹簧的活动销簧的活动销4 4顶靠在固定爪顶靠在固定爪5 5 中。锁紧销中。锁紧销2 2被弹簧被弹簧3 3弹起，使活动销弹起，使活动销4 4 被锁被锁住，不能后退。这就保证了在机械手运动过程中，手爪中的刀具不会被甩住，不能后退。这就保证了在机械手运动过程中，手爪中的刀具不会被甩出。当手臂处于上换刀位置的出。当手臂处于上换刀位置的75750 0 时，锁紧销时，锁紧销2 2 被挡块压下，活动销被挡块压下，活动销4 4 就就可以活动，使得机械手可以放开主轴或刀座中的刀具。可以活动，使得机械手可以放开主轴或刀座中的刀具。第14页/共23页第七节第七节第七节第七节 数控机床回转工作台数控机床回

25、转工作台数控机床回转工作台数控机床回转工作台 为了扩大工艺范围，提高生产效率，及适应某些零件加工的需要，为了扩大工艺范围，提高生产效率，及适应某些零件加工的需要，数控机床除了沿数控机床除了沿X X、Y Y和和Z Z三个坐标轴的直线进给运动之外，三个坐标轴的直线进给运动之外，往往还带有往往还带有绕绕X X、Y Y和和Z Z轴的圆周进给运动轴的圆周进给运动（分别称为（分别称为A A、B B、C C轴）。通常数控机床的轴）。通常数控机床的圆周进给运动由圆周进给运动由数控回转工作台数控回转工作台（简称数控转台）来实现。（简称数控转台）来实现。数控回转工作台除了用来进行各种圆弧加工或与直线进给联动进行数

26、控回转工作台除了用来进行各种圆弧加工或与直线进给联动进行曲面加工外，还可以实现精确的自动分度，例如加工分度盘的轴向孔和曲面加工外，还可以实现精确的自动分度，例如加工分度盘的轴向孔和箱体零件。若采用间歇分度转位结构进行分度，但它的分度数有限，且箱体零件。若采用间歇分度转位结构进行分度，但它的分度数有限，且固定，工艺适应性差。采用数控转台就比较方便。对于自动换刀的多工固定，工艺适应性差。采用数控转台就比较方便。对于自动换刀的多工序加工中心来说，回转工作台已成为一个不可缺少的部件。序加工中心来说，回转工作台已成为一个不可缺少的部件。一、分度工作台一、分度工作台一、分度工作台一、分度工作台 分度工作台

27、只能完成分度运动，而不能实现圆周进给运动。由于结分度工作台只能完成分度运动，而不能实现圆周进给运动。由于结构上的原因，通常分度工作台的分度运动只限于完成规定的角度（如构上的原因，通常分度工作台的分度运动只限于完成规定的角度（如4545、6060或或9090等），即在需要分度时，按照数控系统的指令，将工等），即在需要分度时，按照数控系统的指令，将工作台及其工件回转规定的角度，以改变工件相对于主轴的位置，完成工作台及其工件回转规定的角度，以改变工件相对于主轴的位置，完成工件各个表面的加工。分度工作台按其定位机构的不同分为件各个表面的加工。分度工作台按其定位机构的不同分为定位销式定位销式和和鼠鼠牙盘

28、式牙盘式两类。两类。第15页/共23页1 1 1 1定位销式分度工作台定位销式分度工作台定位销式分度工作台定位销式分度工作台 一种定位销式分度工作台。分度工作台一种定位销式分度工作台。分度工作台1 1嵌在长方工作台嵌在长方工作台1010之中。在分之中。在分度工作台度工作台1 1的底部均匀分布着八个圆柱定位销的底部均匀分布着八个圆柱定位销7 7，在底座，在底座2121上有一个定位孔上有一个定位孔衬套衬套6 6及供定位销移动的环形槽。一个定位销及供定位销移动的环形槽。一个定位销7 7进入定位孔衬套进入定位孔衬套6 6中，其他中，其他7 7个定位销在环形槽中，只能作二、四、八等分的分度运动。个定位销

29、在环形槽中，只能作二、四、八等分的分度运动。分度时，六个均布的锁紧液压缸分度时，六个均布的锁紧液压缸8 8卸荷，同时消隙液压缸卸荷，同时消隙液压缸5 5也卸荷，工也卸荷，工作台作台1 1处于松开状态。中央液压缸处于松开状态。中央液压缸1717进油，顶起工作台，定位销进油，顶起工作台，定位销7 7从定位孔从定位孔衬套衬套6 6中拔出。工作台抬起之后发出信号，液压马达驱动减速齿轮，带动中拔出。工作台抬起之后发出信号，液压马达驱动减速齿轮，带动固定在工作台固定在工作台1 1下面的大齿轮下面的大齿轮9 9转动，分度初作快速转动，在将要到达规定转动，分度初作快速转动，在将要到达规定位置前减速，后停止。减

30、速和停止信号由固定在大齿轮位置前减速，后停止。减速和停止信号由固定在大齿轮9 9上的挡块上的挡块2222碰撞碰撞限位开关发出。某定位销限位开关发出。某定位销7 7正好对准定位孔衬套正好对准定位孔衬套6 6。后中央液压缸。后中央液压缸1717卸荷，卸荷，工作台工作台1 1靠自重下降，定位销靠自重下降，定位销7 7插入定位孔衬套插入定位孔衬套6 6中。消隙液压缸中。消隙液压缸5 5、锁紧液、锁紧液压缸压缸8 8通压力油，消隙并将工作台锁紧。通压力油，消隙并将工作台锁紧。定位销式分度工作台的定位精度取决于定位销和定位孔的精度，最高可达5。第16页/共23页2 2 2 2鼠牙盘式分度工作台鼠牙盘式分度

31、工作台鼠牙盘式分度工作台鼠牙盘式分度工作台 牙盘式分度工作台主要牙盘式分度工作台主要由工作台面、底座、夹紧液由工作台面、底座、夹紧液压缸、分度液压缸及鼠牙盘压缸、分度液压缸及鼠牙盘等零件组成。等零件组成。分度时，夹紧液压缸下分度时，夹紧液压缸下腔腔1010进油，使工作台进油，使工作台7 7抬起，抬起，上鼠牙盘上鼠牙盘4 4和下鼠牙盘和下鼠牙盘3 3脱离脱离啮合。同时内齿圈啮合。同时内齿圈1212上移与上移与齿轮齿轮1111啮合。分度液压缸的啮合。分度液压缸的左腔左腔1919进油，推动齿条活塞进油，推动齿条活塞8 8右移，齿轮右移，齿轮1111作逆时针转作逆时针转动。设计时，齿条活塞动。设计时，

32、齿条活塞8 8移移动动113mm113mm，齿轮，齿轮1111回转回转9090。紧液压缸上腔紧液压缸上腔9 9通入压力油，通入压力油，工作台工作台7 7下降。鼠牙盘下降。鼠牙盘4 4和和3 3又重新啮合，并定位夹紧。又重新啮合，并定位夹紧。优点是分度和定心精度高，优点是分度和定心精度高，分度精度可达土分度精度可达土0.50.533；且定位刚性好；只要分度；且定位刚性好；只要分度数能除尽鼠牙盘的齿数，都数能除尽鼠牙盘的齿数，都能分度，适用于多工位分度。能分度，适用于多工位分度。第17页/共23页二、数控回转工作台二、数控回转工作台二、数控回转工作台二、数控回转工作台1 1 1 1开环数控回转工作

33、台开环数控回转工作台开环数控回转工作台开环数控回转工作台 一种开环一种开环数控回转工作台数控回转工作台的结构。步进电动机的结构。步进电动机3 3轴上齿轮轴上齿轮2 2与齿轮与齿轮6 6啮合，啮合，啮合间隙由调整偏心环啮合间隙由调整偏心环1 1来消除。齿轮6与蜗杆4用花健结合。蜗杆4为双导程蜗杆，用轴向移动蜗杆的办法消除啮合间隙。蜗轮15下部的内、外两面装有夹紧瓦18和19，底座21上固定支座24内均布6个液压缸14用于将转台夹紧。圆周进给运动时，首先要松开蜗轮15，步进电动机按指令脉冲的要求，驱动数控转台实现圆周进给运动。当转台做圆周分度运动时，先分度回转再夹紧蜗轮，以保证定位的可靠，承受负载

34、。数控回转工作台设有零点。数控回转脉冲当量在32/脉冲之间。第18页/共23页2 2 2 2闭环数控回转工作台闭环数控回转工作台闭环数控回转工作台闭环数控回转工作台 闭环数控转台的结构与开环数控转台大致相同，其区别在于闭环数控闭环数控转台的结构与开环数控转台大致相同，其区别在于闭环数控转台有转动角度的测量元件（圆光栅或圆感应同步器）。所测量的结果转台有转动角度的测量元件（圆光栅或圆感应同步器）。所测量的结果经反馈与指令值进行比较，按闭环原理进行工作，使转台分度精度更高。经反馈与指令值进行比较，按闭环原理进行工作，使转台分度精度更高。Y Y一种闭环数控回转工作台。直流伺服电动机一种闭环数控回转工

35、作台。直流伺服电动机1515通过减速齿轮通过减速齿轮1414、1616及蜗及蜗杆杆1212、蜗轮、蜗轮1313带动工作台带动工作台1 1回转，工作台的转角位置用圆光栅回转，工作台的转角位置用圆光栅9 9测量。测量。第19页/共23页三、三、三、三、APCAPCAPCAPC托盘自动交换系统托盘自动交换系统托盘自动交换系统托盘自动交换系统 为了减少工件安装、调整的辅助时间，在数控车床、冲床等一类数控为了减少工件安装、调整的辅助时间，在数控车床、冲床等一类数控机床中，可采用机械手或工业机器人自动装卸工件，该方式目前主要用机床中，可采用机械手或工业机器人自动装卸工件，该方式目前主要用于于FMSFMS系

36、统中。对加工中心，目前已比较多地采用了多工位托盘工件自动系统中。对加工中心，目前已比较多地采用了多工位托盘工件自动交换机构，即每台加工中心至少配有两个可自动交换的托盘工作台。当交换机构，即每台加工中心至少配有两个可自动交换的托盘工作台。当其中一个托盘工作台进入封闭式的数控机床内进行自动循环加工时，对其中一个托盘工作台进入封闭式的数控机床内进行自动循环加工时，对另一个在机床外侧的托盘工作台，就可以进行工件的装卸调整。使工件另一个在机床外侧的托盘工作台，就可以进行工件的装卸调整。使工件的安装调整时间与机床加工时间重合，从而节省了机床安装工件的辅助的安装调整时间与机床加工时间重合，从而节省了机床安装

37、工件的辅助时间。时间。托盘的交换可采用液压活塞推拉机构或机械链式传动等方法来实现。托盘的交换可采用液压活塞推拉机构或机械链式传动等方法来实现。具有具有1010工位托盘自动交换系统的柔性加工单元。托盘支撑在圆柱环形导工位托盘自动交换系统的柔性加工单元。托盘支撑在圆柱环形导轨上，由内侧的环链拖动而回转，链轮由电动机驱动。托盘的选位和停轨上，由内侧的环链拖动而回转，链轮由电动机驱动。托盘的选位和停位由可编程控制器（位由可编程控制器（PLCPLC）控制，并借助终端开关、光电识码器实现。具）控制，并借助终端开关、光电识码器实现。具有五个以上托盘的加工中心，可称为柔性制造单元（有五个以上托盘的加工中心，可

38、称为柔性制造单元（FMCFMC）。）。APC1APC1 APC2APC2 APC3APC3第20页/共23页第八节第八节第八节第八节 数控加工用辅助装置数控加工用辅助装置数控加工用辅助装置数控加工用辅助装置一、排屑装置一、排屑装置一、排屑装置一、排屑装置 为使数控机床的自动加工顺利进行和减少数控机床的发热，具有合为使数控机床的自动加工顺利进行和减少数控机床的发热，具有合适的排屑装置。切屑往往混合着切削液，排屑装置应将切屑从其中分离适的排屑装置。切屑往往混合着切削液，排屑装置应将切屑从其中分离出，送入切屑收集箱；而切削液则被回收到切削液箱。出，送入切屑收集箱；而切削液则被回收到切削液箱。常见的排

39、屑装置有以下几种：常见的排屑装置有以下几种：n n 平板链式排屑装置平板链式排屑装置以滚动链轮牵引钢质平板链带在封闭箱中运转，以滚动链轮牵引钢质平板链带在封闭箱中运转，切屑用链带带出机床。切屑用链带带出机床。n n 刮板式排屑装置刮板式排屑装置与平板链式近似，是链板不同，带有刮板链板。与平板链式近似，是链板不同，带有刮板链板。n n 螺旋式排屑装置螺旋式排屑装置利用利用电动机经减速装置驱动安装在沟槽中的一根绞笼式螺旋杆进行工作。排屑装置的安装位置一般尽可能靠近刀具切削区域，减小机床占地面积，提高效率。排出的切屑一般都落入切屑收集箱或小车中，有的直接排入车间排屑系统。第21页/共23页二、刀具预

40、调仪二、刀具预调仪二、刀具预调仪二、刀具预调仪 在自动化加工时，为了提高刀具调整精度、避免造成太多的停车时在自动化加工时，为了提高刀具调整精度、避免造成太多的停车时间损失，大多在线外将刀具尺寸调好，换刀时不需要任何附加调整，即间损失，大多在线外将刀具尺寸调好，换刀时不需要任何附加调整，即可保证加工出合格的工件尺寸。可保证加工出合格的工件尺寸。刀具尺寸需要预调的有车刀的径向尺寸（车外圆）或轴向尺寸（车刀具尺寸需要预调的有车刀的径向尺寸（车外圆）或轴向尺寸（车端面和阶梯轴）、镗孔刀的径向尺寸、钻头和铣刀的轴向尺寸等。刀具端面和阶梯轴）、镗孔刀的径向尺寸、钻头和铣刀的轴向尺寸等。刀具的的有些尺寸是靠

41、制造保证的，如车刀的刀尖高度，钻头、铰刀和立铣的的有些尺寸是靠制造保证的，如车刀的刀尖高度，钻头、铰刀和立铣刀的直径等；这些尺寸也应检查是否合格。刀的直径等；这些尺寸也应检查是否合格。预调仪的测量装置有光学刻度、光栅或感应同步器等多种，其测量预调仪的测量装置有光学刻度、光栅或感应同步器等多种，其测量精度一般径向为精度一般径向为0.005mm0.005mm，轴向为，轴向为0.0lmm0.0lmm。由于预调仪上测得的刀。由于预调仪上测得的刀尖位置是在无负载的静态条件下进行的，在实际加工时，由于切削力等尖位置是在无负载的静态条件下进行的，在实际加工时，由于切削力等因素的影响，实际加工的尺寸会偏离测量值。为此，必须在首件试切削因素的影响，实际加工的尺寸会偏离测量值。为此，必须在首件试切削后进行刀尖位置的补偿。后进行刀尖位置的补偿。第22页/共23页