浙江大学机械与能源工程学院课件

1、浙江大学机械与能源工程学院浙江大学机械与能源工程学院傅建中傅建中 教授教授数控机床与数控技术数控机床与数控技术第2章 数控机床的机械结构2.1 数控机床机械结构组成及特点数控机床机械结构组成及特点2.1.1 2.1.1 数控机床机械结构的主要组成数控机床机械结构的主要组成2.1.2 2.1.2 数控机床机械结构的主要特点数控机床机械结构的主要特点2.2 数控机床的主传动系统数控机床的主传动系统2.2.1 2.2.1 数控机床主传动系统的特点数控机床主传动系统的特点2.2.2 2.2.2 数控机床主传动系统的变速方式数控机床主传动系统的变速方式2.2.3 2.2.3 数控机床的主轴部件数控机床的

2、主轴部件2.2.4 2.2.4 高速主轴单元高速主轴单元2.3 数控机床进给传动系统数控机床进给传动系统2.3.1 2.3.1 数控机床对进给系统的要求数控机床对进给系统的要求2.3.2 2.3.2 传动齿轮副传动齿轮副2.3.3 2.3.3 丝杠螺母副丝杠螺母副2.4 数控机床导轨数控机床导轨2.4.1 2.4.1 数控机床对导轨的基本要求数控机床对导轨的基本要求2.4.2 2.4.2 数控机床导轨的类型与特点数控机床导轨的类型与特点2.5 数控机床的工作台数控机床的工作台2.5.1 2.5.1 直线工作台直线工作台2.5.2 2.5.2 回转工作台回转工作台2.5.3 2.5.3 摆动工作

3、台摆动工作台2.5.4 2.5.4 直接驱动的回转工作台直接驱动的回转工作台2.6 数控机床的位置检测装置数控机床的位置检测装置2.6.1 2.6.1 检测装置的分类检测装置的分类2.6.2 2.6.2 光栅光栅2.6.3 2.6.3 旋转变压器旋转变压器2.7 自动换刀装置自动换刀装置2.7.1 2.7.1 换刀形式换刀形式2.7.2 2.7.2 刀具交换装置刀具交换装置2.7.3 2.7.3 刀库刀库2.8 数控机床的辅助装置数控机床的辅助装置2.8.1 2.8.1 数控机床液压和气压装置数控机床液压和气压装置2.8.2 2.8.2 自动排屑装置自动排屑装置2.8.3 2.8.3 工件自动

4、交换系统工件自动交换系统2.6 数控机床的位置检测装置数控机床的位置检测装置2.6 数控机床的位置检测装置1.检测装置的作用检测装置的作用在闭环数控系统中，必须利用位置检测装置把机在闭环数控系统中，必须利用位置检测装置把机床运动部件的实际位移量随时检测出来，与给定床运动部件的实际位移量随时检测出来，与给定的控制值（指令信号）进行比较，从而控制驱动的控制值（指令信号）进行比较，从而控制驱动元件准确运转，使工作台（或刀具）按规定的轨元件准确运转，使工作台（或刀具）按规定的轨迹和坐标移动。它的精度直接影响数控机床的定迹和坐标移动。它的精度直接影响数控机床的定位精度和加工精度。位精度和加工精度。2.6

5、 数控机床的位置检测装置2.对位置检测装置的要求：对位置检测装置的要求：（1 1）高可靠性和高抗干扰性；）高可靠性和高抗干扰性；（2 2）满足精度和速度要求；）满足精度和速度要求；（3 3）使用维护方便，适合机床运行环境；）使用维护方便，适合机床运行环境；（4 4）成本低，寿命长。）成本低，寿命长。2.6.1 检测装置的分类数控系统中的检测装置分为数控系统中的检测装置分为位移位移、速度速度和和电流电流三种类型。三种类型。 安装的位置及耦合方式安装的位置及耦合方式直接测量和间接测量直接测量和间接测量；测量方法测量方法 增量型和绝对型增量型和绝对型; ;检测信号的类型检测信号的类型 模拟式和数字式

6、模拟式和数字式；运动形式运动形式 回转型和直线型回转型和直线型；信号转换的原理信号转换的原理 光电效应、光栅效应、光电效应、光栅效应、电磁感应原理、压电效应、压阻效应和磁阻效应电磁感应原理、压电效应、压阻效应和磁阻效应等。等。 2.6.1 检测装置的分类分分 类类 增增 量量 式式 绝绝 对对 式式 位移位移传感器传感器 回转型回转型脉冲编码器、自整角机脉冲编码器、自整角机 、旋转变压器、圆感应同步旋转变压器、圆感应同步器器 、光栅角度传感器光栅角度传感器 、圆光栅、圆磁栅圆光栅、圆磁栅 多极旋转变压器多极旋转变压器 、绝对绝对脉冲编码器脉冲编码器 绝对值式光栅绝对值式光栅 、 三速圆感应同步

7、器三速圆感应同步器 、磁阻式磁阻式多极旋转变压器多极旋转变压器 直线型直线型直线应同步器直线应同步器 、光栅尺、光栅尺、磁栅尺磁栅尺 、激光干涉仪激光干涉仪 霍霍耳位置传感器耳位置传感器 三速感应同步器三速感应同步器 、绝对绝对值磁尺、光电编码尺值磁尺、光电编码尺 、磁性磁性编码器编码器 速度速度传感器传感器 交、直流测速发电机交、直流测速发电机 、 数字数字脉编码式速度传感器脉编码式速度传感器 、霍耳速度霍耳速度传感器传感器 速度速度角度传感器、数字角度传感器、数字电磁、磁敏式速度传感器电磁、磁敏式速度传感器 电流电流传感器传感器 霍耳电流传感器霍耳电流传感器 2.6.1 检测装置的分类1.

8、根据安装的位置及耦合方式分为：直接测量根据安装的位置及耦合方式分为：直接测量和间接测量和间接测量直接测量直接测量位置检测装置安装在执行部件（即末端件）上直接测量执行部件末端件的直线位移或角位移，都可以称为直接直接测量测量，可以构成闭环进给伺服系统，测量方式有直线光栅、直线感应同步器、磁栅、激光干涉仪等测量执行部件的直线位移；由于此种检测方式是采用直线型检测装置对机床的直线位移进行的测量，其优点是直接反映工作台的直线位移量。缺点是要求检测装置与行程等长，对大型的机床来说，这是一个很大的限制。2.6.1 检测装置的分类间接测量间接测量位置检测装置安装在执行部件前面的传动元件或驱动电机轴上，测量其角

9、位移，经过传动比变换后才能得到执行部件的直线位移量，这样的称为间接测量间接测量，可以构成半闭环伺服进给系统。如将脉冲编码器装在电机轴上。间接测量使用可靠方便，无长度限制。缺点是在检测信号中加入了直线转变为旋转运动的传动链误差，从而影响测量精度。一般需对机床的传动误差进行补偿，才能提高定位精度。2.6.1 检测装置的分类2.按测量方法分为：增量式和绝对式测量按测量方法分为：增量式和绝对式测量增量式测量增量式测量增量式检测方式只测量位移增量，并用数字脉冲的个数来表示单位位移（即最小设定单位）的数量，每移动一个测量单位就发出一个测量信号。其优点是检测装置比较简单，任何一个对中点都可以作为测量起点。但

10、在此系统中，移距是靠对测量信号累积后读出的，一旦累计有误，此后的测量结果将全错。另外在发生 故障时（如断电）不能再找到事故前的正确位置，事故排除后，必须将工作台移至起点重新计数才能找到事故前的正确位置。脉冲编码器，旋转变压器，感应同步 器，光栅，磁栅，激光干涉仪等都是增量检测装置。2.6.1 检测装置的分类绝对式测量绝对式测量绝对式测量方式测出的是被测部件在某一绝对坐标系中的绝对坐标位置值，并且以二进制或十进制数码信号表示出来，一般都要经过转换成脉冲数字信号以后，才能送去进行比较和显示。采用此方式，分辨率要求越高，结构也越复杂。这样的测量装置有绝对式脉冲编码盘、三速式绝对编码盘（或称多圈式绝对

11、编码 盘）等。2.6.1 检测装置的分类3.按检测信号的类型分为：数字式和模拟式测按检测信号的类型分为：数字式和模拟式测量量数字式测量数字式测量数字式测量是将被测量单位量化以后以数字形式表示。测量信号一般为电脉冲，可以直接把它送到数控系统进行比较、处理。这样的检测装置有脉冲编码器、光栅。数字式检测有如下的特点：（1）被测量转换成脉冲个数，便于显示和处理；（2）测量精度取决于测量单位，与量程基本无关；但存在累计误码差；（3）检测装置比较简单，脉冲信号抗干扰能力强。2.6.1 检测装置的分类模拟式测量模拟式测量模拟式测量是将被测量用连续变量来表示，如电压的幅值变化，相位变化等。在大量程内做精确的模

12、拟式检测时，对技术有较高要求，数控机床中模拟式检测主要用于小量程测量。模拟式检测装置有测速发电机、旋转变压器、感应同步器和磁尺等。模拟式检测的主要特点有：（1）直接对被测量进行检测，无须量化。（2）在小量程内可实现高精度测量。2.6.1 检测装置的分类4.根据运动型式分为：回转型和直线型检测装根据运动型式分为：回转型和直线型检测装置置直线型位置检测装置用来检测运动部件的直线位直线型位置检测装置用来检测运动部件的直线位移量。移量。旋转型位置检测装置用来检测回转部件的转动位旋转型位置检测装置用来检测回转部件的转动位移量。移量。2.6.1 检测装置的分类传感器的性能指标应包括静态特性和动态特性，传感

13、器的性能指标应包括静态特性和动态特性，主要如下。主要如下。 1.精度 符合输出量与输入量之间特定函数关系的准确程度称作精度。 2.分辨率 分辨率应适应机床精度和伺服系统的要求。 3.灵敏度 灵敏度高、一致。 4.迟滞 对某一输入量，传感器的正行程的输出量与反行程的输出量的不一致，称为迟滞。迟滞小。 5.测量范围和量程 6.零漂与温漂 其它：可靠，抗干扰性强、使用维护方便、成本低等。 2.6.2光栅光栅光栅2.6.2光栅 光栅的分类：物理光栅和计量光栅光栅的分类：物理光栅和计量光栅物理光栅利用光的衍射现象分析光谱、测定波长物理光栅利用光的衍射现象分析光谱、测定波长计量光栅利用光的莫尔条纹现象测量

14、精密位移计量光栅利用光的莫尔条纹现象测量精密位移计量光栅应用在高精度机床的伺服系统中，是闭环系统中使用较多的测量装置，用作位移或转角的测量，其检测精度可达1m以上，仅次于激光式测量。2.6.2光栅计量光栅按光线的运动路径：透射光栅和反射计量光栅按光线的运动路径：透射光栅和反射光栅光栅在玻璃的表面上制成透明与不透明间隔相等的线在玻璃的表面上制成透明与不透明间隔相等的线纹，称为纹，称为透射光栅透射光栅；在金属的镜面上制成全反射；在金属的镜面上制成全反射与漫反射间隔相等的线纹，称为与漫反射间隔相等的线纹，称为反射光栅反射光栅。2.6.2光栅按光栅的运动方式：长光栅和圆光栅按光栅的运动方式：长光栅和圆

15、光栅长光栅长光栅用于检测直线位移，用于检测直线位移，圆光栅圆光栅用于测量角度用于测量角度位移。位移。两者工作原理基本相似，以下着重介绍一种应用两者工作原理基本相似，以下着重介绍一种应用比较广泛的透射式长光栅。比较广泛的透射式长光栅。长光栅长光栅圆光栅圆光栅2.6.2光栅（一）光栅的种类（一）光栅的种类 在玻璃的表面上制成透明与不透明间隔相等的线纹，称为透射光栅；在金属的镜面上制成全反射与漫反射间隔相等的线纹，称为反射光栅，也可以把线纹做成具有一定衍射角度的定向光栅。计量光栅分为长光栅（测量直线位移）和圆光栅（测量角位移），而每一种又根据其用途和材质的不同分为多种。如可将长光栅分为玻璃透射光栅和

16、金属反射光栅。由于激光技术的发展，光栅制作精度可以提高，再通过细分电路可以做到0.1m，甚至更高的分辨率。2.6.2光栅（二）光栅的工作原理（二）光栅的工作原理 光栅位置检测装置由标尺光栅标尺光栅和光栅读数头光栅读数头两部分组成。标尺光栅一般固定在机床活动部件上（如工作台上），光栅读数头安装在机床的固定部件上(如机床底座)。光栅的结构光栅的结构 1-1-防护垫防护垫 2-2-光栅读数头光栅读数头 3-3-标尺光栅标尺光栅 4-4-防护罩防护罩 光栅读数头光栅读数头 1-1-光源光源 2-2-透镜透镜 3-指示光栅指示光栅 4-4-光敏元件光敏元件 5-驱动线路驱动线路 标尺光栅标尺光栅1243

17、124532.6.2光栅标尺光栅（长光栅）标尺光栅（长光栅）和和指示光栅（短光栅）指示光栅（短光栅）通称为通称为光栅光栅尺尺，它是用真空镀膜的方法光刻上均匀密集线纹的透明玻璃片或长条形金属镜面。对于长光栅，这些线纹相互平行，各线纹之间距离相等，我们称此距离为栅距栅距。对于圆光栅，这些线纹是等栅距角栅距角的 向心条纹。栅距和栅距角是决定光栅光学性质的基本参数。常见的长光栅的线纹密度为25,50,100,125,250条mm。对于圆光栅，一周内可刻线10800条。同一个光栅元件，其标尺光栅和指示光栅的线纹密度必须相同。光栅读数头光栅读数头又叫光电转换器光电转换器，它把光栅莫尔条纹变成电信号。读数头

18、由光源、透镜、指示光栅、光敏元件和驱光源、透镜、指示光栅、光敏元件和驱动线路动线路组成，是一个单独的部件。图中的标尺光栅不属于光栅读数头，但它要穿过光栅读数头，且保证与指示光栅有准确的相互位置关系。光栅读数头还有分光读数头、反射读数头和镜像读数头等几种。2.6.3 旋转变压器1.作用：一种常用的转角检测元件。作用：一种常用的转角检测元件。2.特点：结构简单，动作灵敏，对环境无特殊特点：结构简单，动作灵敏，对环境无特殊要求，维护方便，输出信号幅度大，抗干扰性要求，维护方便，输出信号幅度大，抗干扰性强，工作可靠等特点，且精度能满足一般的检强，工作可靠等特点，且精度能满足一般的检测要求。测要求。3.

19、分类：旋转变压器分为有刷式和无刷式两种分类：旋转变压器分为有刷式和无刷式两种结构。结构。有刷式旋转变压器特点：结构简单，体积小，可有刷式旋转变压器特点：结构简单，体积小，可靠性差，寿命也较短。靠性差，寿命也较短。无刷式旋转变压器特点：提高了可靠性及使用寿无刷式旋转变压器特点：提高了可靠性及使用寿命，但其体积、质量、成本均有所增加。命，但其体积、质量、成本均有所增加。2.6.3 旋转变压器旋转变压的结构和两相绕组线式异步电动机相似旋转变压的结构和两相绕组线式异步电动机相似，由定子和转子组成。可分为定子和转子两大部，由定子和转子组成。可分为定子和转子两大部分。定子和转子的铁心由镍软磁合金或硅钢薄板

20、分。定子和转子的铁心由镍软磁合金或硅钢薄板冲成的槽状片叠成。它们的绕组分别镶嵌入各自冲成的槽状片叠成。它们的绕组分别镶嵌入各自的槽状铁心内。定子绕组能通过固定在壳体上的的槽状铁心内。定子绕组能通过固定在壳体上的接线柱直接引出。转子绕组有两不同的引出方式接线柱直接引出。转子绕组有两不同的引出方式。根据转子绕组两种不同的引出方式，旋转变压。根据转子绕组两种不同的引出方式，旋转变压器分为有刷式和无刷式两种结构。器分为有刷式和无刷式两种结构。下图是有刷式旋转变压器。它的转子绕组通过滑环和电刷直接引出，其特点是结构简单，体积小，但因电刷与滑环是机械滑动接触的，所以可靠性差，寿命也较短。2.6.3 旋转变

21、压器有刷式旋转变压器有刷式旋转变压器1-转子绕组转子绕组 2-钉子绕组钉子绕组 3-转子转子4-整流子整流子5-电刷电刷6-接线柱接线柱2.6.3 旋转变压器图2.37是无刷式旋转变压器。它分为两大部分，即旋转变压器本体和附加变压器。这种结构避免了电刷与滑环之间的不良接触造成的影响，提高了旋转变压器的可靠性及使用寿命，但其体积、质量、成本均有所增加。无刷式旋转变压器无刷式旋转变压器1-壳体壳体 2-旋转变压器本体定子旋转变压器本体定子 3-附加变压器定义附加变压器定义 4-附加变压器原边线圈附加变压器原边线圈5-附加变压器转子线轴附加变压器转子线轴6-附加变压器次边线圈附加变压器次边线圈 7-

22、旋转变压器本体转子旋转变压器本体转子 8-转子轴转子轴2.6.3 旋转变压器常见的旋转变压器一般有两极绕组和四级绕组两常见的旋转变压器一般有两极绕组和四级绕组两种结构形成。两极绕组旋转变压器的定子和转子种结构形成。两极绕组旋转变压器的定子和转子各有一对磁极，四级绕组则有两对磁极，主要用各有一对磁极，四级绕组则有两对磁极，主要用于高精度的检测系统。除此之外，还有多极式旋于高精度的检测系统。除此之外，还有多极式旋转变压器，用于高精密绝对式检测系统。转变压器，用于高精密绝对式检测系统。2.7 自动换刀装置自动换刀装置2.7.1 换刀形式为完成对工件的多工序加工而设置的存储及更为完成对工件的多工序加工

23、而设置的存储及更换刀具的装置称为自动换刀装置换刀具的装置称为自动换刀装置(automatic tool changer，atc) 自动换刀装置应当满足的基本要求为：自动换刀装置应当满足的基本要求为：(1)(1)刀具换刀时间短且换刀可靠刀具换刀时间短且换刀可靠(2)(2)刀具重复定位精度高；刀具重复定位精度高；(3)(3)足够的刀具储存量；足够的刀具储存量；(4)(4)刀库占地面积小。刀库占地面积小。2.7.1 换刀形式换刀形式换刀形式回转刀架式回转刀架式转塔式转塔式带刀库式带刀库式2.7.1 换刀形式（1）回转刀架自动换刀装置）回转刀架自动换刀装置刀架可设计为四方形、六角形或其他形式刀架可设计

24、为四方形、六角形或其他形式回转刀架在结构上必须有良好的强度和刚性，以回转刀架在结构上必须有良好的强度和刚性，以及合理的定位结构，以保证回转刀架在每一次转及合理的定位结构，以保证回转刀架在每一次转位之后具有尽可能高的重复定位精度。位之后具有尽可能高的重复定位精度。ck7815ck7815型数控车床采用型数控车床采用ba200lba200l刀架。刀架。其工作循环是：刀架接收数控装置的指令一松开其工作循环是：刀架接收数控装置的指令一松开一转到指令要求的位置一夹紧一发出转位结束的一转到指令要求的位置一夹紧一发出转位结束的信号。信号。 2.7.1 换刀形式（2）转塔式自动换刀装置）转塔式自动换刀装置 主

25、轴头通常有卧式和立式两种主轴头通常有卧式和立式两种常用转塔的转位来更换主轴头以实现自动换刀。常用转塔的转位来更换主轴头以实现自动换刀。转塔式换刀装置的主要优点是省去了自动松夹、转塔式换刀装置的主要优点是省去了自动松夹、卸刀装刀、夹紧以及刀具搬运等一系列复杂的操卸刀装刀、夹紧以及刀具搬运等一系列复杂的操作，减少了换刀时间，提高了换刀的可靠性。作，减少了换刀时间，提高了换刀的可靠性。主轴部件的刚性差且主轴的数目不可能太多。主轴部件的刚性差且主轴的数目不可能太多。2.7.1 换刀形式数控钻镗铣床数控钻镗铣床2.7.1 换刀形式（3）带刀库的自动换刀装置）带刀库的自动换刀装置 带刀库的自动换刀装置的数

26、控机床主轴箱和转塔带刀库的自动换刀装置的数控机床主轴箱和转塔主轴头相比较，主轴部件有足够刚度，因而能够主轴头相比较，主轴部件有足够刚度，因而能够满足各种精密加工的要求。满足各种精密加工的要求。刀具的交换方式通常分为两种：刀具的交换方式通常分为两种：机械手交换刀具由刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换即无机械手交换刀具 2.7.1 换刀形式 1 1无机械手交换刀具方式无机械手交换刀具方式 结构简单，成本低，换刀的可靠性较高结构简单，成本低，换刀的可靠性较高刀库因结构所限容量不多。这种换刀系统多为中刀库因结构所限容量不多。这种换刀系统多为中、小型加工中心采用。、小型加工中心采用。2.7.1 换刀形

27、式无机械手换刀过程无机械手换刀过程2.7.1 换刀形式2 2带机械手交换刀具方式带机械手交换刀具方式 机械手是当主轴上的刀具完成一个工步后，把这机械手是当主轴上的刀具完成一个工步后，把这一工步的刀具送回刀库，并把下一工步所需要的一工步的刀具送回刀库，并把下一工步所需要的刀具从刀库中取出来装入主轴继续进行加工的功刀具从刀库中取出来装入主轴继续进行加工的功能部件。能部件。2.7.1 换刀形式机械手结构机械手结构2.7.2 刀具交换装置定义：实现刀库与主轴间传递和装卸刀具的装定义：实现刀库与主轴间传递和装卸刀具的装置为刀具交换装置。置为刀具交换装置。分类：分类：（1 1）无机械手换刀（利用刀库与机床

28、主轴的相对）无机械手换刀（利用刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换）运动实现刀具交换）（2 2）有机械手换刀。）有机械手换刀。2.7.3 刀库 1刀库的类型刀库的类型按刀库的结构形式可分为：按刀库的结构形式可分为：圆盘式刀库盘式刀库刀具呈环行排列，空间利用率低，容量不大但结构简单。链式刀库链式刀库结构紧凑，容量大，链环的形状也可随机床布局制成各种形式而灵活多变，还可将换刀位突出以便于换刀。箱型式刀库-箱型和线型箱型式刀库占地小，结构紧凑，容量大，但选刀、取刀动作复杂。2.7.3 刀库 1刀库的类型刀库的类型按设置部位的不同，刀库可以分为顶置式、侧置按设置部位的不同，刀库可以分为顶置式、侧置式、

29、悬挂式和落地式等多种类型。式、悬挂式和落地式等多种类型。按交换刀具还是交换主轴，刀库可分为普通刀库按交换刀具还是交换主轴，刀库可分为普通刀库( (简称刀库简称刀库) )和主轴箱刀库。和主轴箱刀库。 圆盘式刀库圆盘式刀库链式刀库链式刀库箱型刀库箱型刀库线型刀库线型刀库2.7.3 刀库2刀库的容量刀库的容量 4 4把铣刀可完成工件把铣刀可完成工件9595左右的铣削工艺左右的铣削工艺1010把孔加工刀具可完成把孔加工刀具可完成7070的钻削工艺的钻削工艺因此因此1414把刀的容量就可完成把刀的容量就可完成7070以上工件的钻铣以上工件的钻铣工艺工艺配有配有14144040把刀具的刀库就能够满足把刀具

30、的刀库就能够满足7070-95-95工工件的加工需要。件的加工需要。2.7.3 刀库3刀库的选刀方式刀库的选刀方式加工中心刀库使用的选刀方式：加工中心刀库使用的选刀方式：顺序选刀顺序选刀任意选刀任意选刀2.7.3 刀库顺序选刀是在加工之前，将加工零件所需刀具顺序选刀是在加工之前，将加工零件所需刀具按照工艺要求依次插入刀库的刀套中，顺序不按照工艺要求依次插入刀库的刀套中，顺序不能有差错。加工时按顺序调刀。能有差错。加工时按顺序调刀。适合加工批量较大、工件品种数量较少的中、适合加工批量较大、工件品种数量较少的中、小型自动换刀装置。小型自动换刀装置。 2.7.3 刀库任选刀具的换刀方式有：任选刀具的

31、换刀方式有：刀套编码刀套编码刀具编码刀具编码记忆等方式记忆等方式2.7.3 刀库刀具编码或刀套编码都需要在刀具或刀套安装刀具编码或刀套编码都需要在刀具或刀套安装用于识别的编码条用于识别的编码条 刀具刀柄尾部编码环编码刀具刀柄尾部编码环编码1-编码换；编码换； 2-锁紧螺母；锁紧螺母； 3-拉紧螺杆拉紧螺杆2.7.3 刀库刀库选刀方式一般采用就近移动原则，即无论刀库选刀方式一般采用就近移动原则，即无论采取哪种选刀方式，在根据程序指令把下工序采取哪种选刀方式，在根据程序指令把下工序要用的刀具移到换刀位置时，都要向距离换刀要用的刀具移到换刀位置时，都要向距离换刀最近的方向移动，以节省选刀时间。最近的

32、方向移动，以节省选刀时间。2.8 数控机床的辅助装置数控机床的辅助装置2.8.1数控机床液压和气压装置1.定义：用压力油或加压空气作为传递能量的定义：用压力油或加压空气作为传递能量的载体实现传动与控制。载体实现传动与控制。2.特点：特点：（1 1）液压传动装置机构输出力大，机械结构更紧）液压传动装置机构输出力大，机械结构更紧凑、动作平稳可靠，易于调节和噪声较小，但要凑、动作平稳可靠，易于调节和噪声较小，但要配置液压泵和油箱，当油液渗漏时污染环境。配置液压泵和油箱，当油液渗漏时污染环境。（2 2）气压装置装置结构简单，工作介质不污染环）气压装置装置结构简单，工作介质不污染环境，工作速度快和动作频

33、率高，适合于完成频繁境，工作速度快和动作频率高，适合于完成频繁启动的辅助工作，过载时比较安全，不易发生过启动的辅助工作，过载时比较安全，不易发生过载损坏机件等事故。载损坏机件等事故。2.8.1数控机床液压和气压装置3.数控机床中液压和气动装置的功能数控机床中液压和气动装置的功能(1)(1)自动换刀所需的动作。如机械手的伸、缩、回自动换刀所需的动作。如机械手的伸、缩、回转和摆动以及刀具的松开和拉紧动作。转和摆动以及刀具的松开和拉紧动作。(2)(2)主轴的自动松开、夹紧。主轴的自动松开、夹紧。(3)(3)机床运动部件的制动和离合器的控制，齿轮的机床运动部件的制动和离合器的控制，齿轮的拨叉挂挡等。拨

34、叉挂挡等。(4)(4)机床的润滑、冷却，防护罩、门的自动开关。机床的润滑、冷却，防护罩、门的自动开关。(5)(5)工作台的松开夹紧，交换工作台的自动交换动工作台的松开夹紧，交换工作台的自动交换动作等。作等。(6)(6)机床运动部件的平衡。如机床主轴箱的重力平机床运动部件的平衡。如机床主轴箱的重力平衡、刀库机械手的平衡等。衡、刀库机械手的平衡等。2.8.1数控机床液压和气压装置4.构成：构成：1 1）动力装置；）动力装置；2 2）执行装置控制与调节装置；）执行装置控制与调节装置；3 3）控制与调节装置；）控制与调节装置；4 4）辅助装置；）辅助装置；4 4）传动介质。）传动介质。2.8.1数控机床液压和气压装置4.构成：构成：1 1）动力装置；）动力装置；2 2）执行装置；）执行装置