数控机床的机械结构 PPT课件

数控机床的机械结构 机自14 1班 鲁杰 概述 数控机床的主传动系统 自动换刀装置 数控机床的进给传动系统 标题一Texthere 标题二Texthere 标题三Texthere 标题四Texthere 一 概述 标题一Texthere 标题二Texthere 标题三Texthere 标题四Texthere 数控机床是一种高精度 高效率的自动化机床 所以它的机械部分较普通机床有更高的要求 如高刚度 高精度 高速度 低摩擦等 因此 不管是从机床布局 基础件结构设计 还是轴承的选择和配置 都非常关注提高它们的刚度 零部件的制造精度和精度保持性都出比普通机床提高很多 基本上是按精密或高精度的机床考虑 随着数控技术的迅速发展 为适应现代化制造业对生产效率 加工精度和安全环保等方面越来越高的要求 现代化数控机床的机械结构的研究得到了越来越广泛的提高 数控机床在本质上说与普通机床是一样的 都是将金属材料加工成不同形状零件的设备 但是现代化的数控机床为了更适应高速 高精度加工 已经形成了自己独特的结构 尤其是随着电主轴 直线电动机等新技术新产品在数控机床上的应用 很多机械结构已经发生了变化 同传统的机床相比 其机械结构也有了很大程度上的改变 标题一Texthere 标题二Texthere 标题三Texthere 标题四Texthere 标题五Texthere 数控机床的结构组成 5 主传动系统 传统的主传动系统由驱动装置 机械传动装置 和运动执行件 如主轴 等组成 进给传动系统 传统的进给传动系统由动力源 机械传动件及主运动执行件 如工作台 刀架 等组成 基础支撑件 包括床身 立柱 导轨工作台等 辅助装置 包括自动换刀装置 液压气动系统 润滑冷却装置等 标题一Texthere 标题二Texthere 标题三Texthere 标题四Texthere 数控机床对机械结构的基本要求 6 标题一Texthere 标题二Texthere 标题三Texthere 标题四Texthere 7 数控机床主体结构的特点 传动结构简化 传动部件高效率化 辅助操作自动化 支撑结构高刚度化 特点 标题一Texthere 标题二Texthere 标题三Texthere 标题四Texthere 二 数控机床的主传动系统 主传动系统特点及要求 9 标题一Texthere 标题二Texthere 标题三Texthere 标题四Texthere 数控机床和普通机床一样 主传动系统也必须通过变速 才能使主轴获得不同的传递 以适应不同的加工要求 并且 在变速的同时 还要求传递一定的功率和足够的转矩 满足切削的需要 特点 采用新型的交流伺服电动机和直流伺服电动机 变速范围变宽 转速高 功率大 主轴速度的变换迅速可靠 要求 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 主轴的调速 10 标题一Texthere 标题二Texthere 标题三Texthere 标题四Texthere 数控机床主传动系统的调速主要有 有级变速 无级变速 分段无级变速 内置电动机变速等几种形式 主轴部件 11 标题一Texthere 标题二Texthere 标题三Texthere 标题四Texthere 标题一Texthere 标题二Texthere 标题三Texthere 标题四Texthere 三 数控机床的进给传动系统 标题一Texthere 标题二Texthere 标题三Texthere 标题四Texthere 标题五Texthere 进给传动系统特点 13 与普通机床相比 数控机床的进给传动系统的特点如下 数控机床进给系统中一般是采用滚珠丝杆杠螺母副来改善摩擦特性 滚珠丝杠副是一种在丝杆与螺母副间以滚珠作为滚动体的螺旋传动原件 其工作原理是 当丝杆相对于螺母旋转时 两者和发生轴向唯一 而滚珠则可以沿着滚道流动 按滚珠返回的方式不同可以分为内循环方式和外循环方式两种 1 内循环方式的滚珠在循环过程中始终与丝杆表面保持接触 内循环的优点是滚珠循环的回路短 流畅性好 效率高 螺母的径向尺寸也铰小 但制造精度要求高 2 外循环方式的滚珠在循环反向时离开丝杆螺纹滚道 在螺母体内或体外作循环运动 外循环结构简单 制造容易 但径向尺寸大 且弯管两端耐磨性和抗冲击性差 而普通机床传动是丝杆和螺母带动工作台运动 丝杆和螺母容易产生间隙 操作时精度差 工作不稳定 产品容易造成误差 标题一Texthere 标题二Texthere 标题三Texthere 标题四Texthere 标题五Texthere 提高传动精度和刚度 减少各运动零件的惯量 减少运动的摩擦阻力 提高系统的快速响应性 较强的过载能力 稳定性好 寿命长使用维护方便 进给运动是数控机床成形运动的一个重要组成部分 其传动质量直接关系到机床的加工性能 为了保证数控机床进给系统的定位精度和动态性能对其进给传动机械装置提出以上要求 14 进给传动系统要求 标题一Texthere 标题二Texthere 标题三Texthere 标题四Texthere 标题五Texthere 螺纹式消隙垫片式消隙齿差式消隙 滚珠丝杆副间隙的调整 刚性调整法 偏心轴套调整法轴向垫片调整法柔性调整法 周向弹簧调整法周向压簧调整法 齿轮副间隙的调整 双键连接消隙无键连接消隙 键连接间隙的调整 15 进给传动常用的消隙机构 标题一Texthere 标题二Texthere 标题三Texthere 标题四Texthere 16 导向精度高 阻尼特性好 对导轨的基本要求 导轨的分类 足够的刚度 结构工艺好 良好的摩擦特性 低速运动的平稳性 滑动导轨 滚动导轨 滚珠导轨 滚针导轨 液体静压导轨 滚珠导轨 数控机床的导轨 标题一Texthere 标题二Texthere 标题三Texthere 标题四Texthere 四 自动换刀装置 标题一Texthere 标题二Texthere 标题三Texthere 标题四Texthere 1 回转刀架换刀 1 回转刀架结构要求 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 刀架压紧 2 更换主轴换刀 优点 换刀时间短 换刀的可