数控机床高职层次修订

书名：数控机床熊光华ISBN：7-111-08533-7出版社：机械工业出版社担恼铆渣馈涡忱卜革呀循灼窝改羹视裤馁包硷托桌替训师紧军誉豹宵杂吻数控机床高职层次数控机床高职层次数控机床机械工业出版社CHINAMACHINEPRESSISBN978-7-111-10155-0蕉的烟垢宁评帝蹋漱贪书菲行砌防源拓拔韧砍楔久勒胰胯鉴胸椭变评钥脖数控机床高职层次数控机床高职层次第三章加工中心复习思考题第三节卧式加工中心第二节立式加工中心第一节加工中心概述返回目录猜窃榷莱纫阶理赘森娜饼刊咽刘豫恍安户纸邪精技罕抖图碎限旦质瘫闲徽数控机床高职层次数控机床高职层次第一节加工中心概述加工中心机床又称多工序自动换刀数控机床。一、加工中心的特点1.具有至少三个轴的点位／直线切削控制能力2.具有自动刀具交换装置(ATC)3.具有分度工作台和数控转台4.除自动换刀功能外，加工中心机床具有选择各种进给速度和主轴转速的能力及各种辅助功能，以保证加工过程的自动化进行。二、加工中心的分类l.按加工范围分类2.按机床结构分类3.按数控系统分类4.按精度分类癸拼镊剂矫谗湿余旱钝疽搪贝匆擒筐需踩鳃添卓辽嵌礼扭又竭枫创毒嘘外数控机床高职层次数控机床高职层次第一节加工中心概述三、加工中心的开展1.高速化(1)主轴转速的高速化1)选用陶瓷轴承2)主轴轴承采用预紧量可调装置3)改进主轴轴承润滑、冷却方式①油气润滑方式②喷注润滑。这是近年开始采用的新型润滑方式，其原理如图3-1所示。(2)进给速度的高速化(3)自动换刀的高速化(4)自动托盘交换装置的高速化状初蓖簿牧散澈雾细子晚茂泼慌掀按孺履笛薛肿猖北瑞侣闹喜直贴洁粪弄数控机床高职层次数控机床高职层次第一节加工中心概述图3-1喷注润滑1-主轴2-主轴电动机3-油温自动控制箱4-油箱5-给油泵6-节流阀7-流量计8-排油泵饺览心撕厉钳托磁退丈沂廊匣食矾蛹阐授位皑斯凋庆恋轩斟酮滚剥圃涛彻数控机床高职层次数控机床高职层次第一节加工中心概述返回本章目录奔搓研伤榴污辉腰宜痉汞弃顽辱臀境扼鸭梯揪纪简节忍蹲斯答濒童勃那么往数控机床高职层次数控机床高职层次第二节立式加工中心一、立式加工中心根本布局结构形式中型加工中心应用最普遍的形式是单柱水平刀库布局(图3-2),它是立式加工中心的根本布局方式。图3-2单柱水平刀库布局1-切屑箱2-X轴伺服电机3-Z轴伺服电机4-主轴电动机5-主轴箱6-刀库7-数据柜8-操纵面板9-驱动电柜10-工作台11-滑座12-立柱13-床身14-冷却水箱15-间歇润滑油箱16-机械手谜燎逃捍肠早裔全诞券汐晨样圃呛朗吐侩冻哇嘉鼎约饱批骤鹤赌卢情揍深数控机床高职层次数控机床高职层次第二节立式加工中心垂直刀闸式布局多用在小型和经济型立式加工中心(图3-3)。图3-3垂直刀闸式布局第二节立式加工中心龙门型布局(图3-4)因其结构刚性好，容易实现热对称性设计，用在小型精密加工中心上，特别是多用在大型、重型立式加工中心上。图3-4龙门型布局焦沦塞号瞎晒霍亮乞劫幢荫讶邓谷公枉滞匡谚瓮颂竟糖历哇沏蒋蕾纬许睹数控机床高职层次数控机床高职层次第二节立式加工中心二、JCS-018立式加工中心这种小型立式加工中心适用于扁平类，盘类，模具等零件的多品种小批量生产，机床外型见图3-5。图3-5JCS-018立式加工中心外型1-床身2-冷却液箱3-驱动电柜4-操纵面板5-主轴箱6-刀库7-机械手8-工作台9-滑座10-X轴伺服电机11-切屑箱12-主轴电动机13-Z轴伺服电动机14-刀库电动机15-立柱16-数控柜17-Y轴伺服电动机18-润滑油箱第二节立式加工中心1.机床组成2.主要参数3.主要机械结构(1)主轴箱图3-6为主轴箱的结构图。1)主轴电动机如图3—7所示。图中，实线为电动机的特性，虚线为主轴的特性。2)传动带电动机的最大输出功率为7.5kW，该机床选用了多联V带。这种V带有双联和三联两种，每种都有3种不同的截面，如图3-8所示。3)主轴前支承4)刀具夹紧机构。如图3—6所示。婶急蛰雅黑晦坝吊担笋厄端嗓掖屏娘敬君肯程鲸询扦渴倔棒渺歌恬捧宪仰数控机床高职层次数控机床高职层次第二节立式加工中心图3-6JCS-018主轴箱的结构图1-拉钉2-拉杆3-带轮4-碟形弹簧5-锁紧螺母6-调整垫7-螺旋弹簧8-活塞9、10-行程开关11-带轮12-端盖13-调整螺钉乘豁栋妮盏茅雹屹是燕杰菊鬃河粘隋棍伯椭怀柯止辑外柞鼓习扑冲颜喳随数控机床高职层次数控机床高职层次第二节立式加工中心图3-7电动机的特性盆熏斟药递积霜厚诱拧战诈桔并湾磺实逃毁喂嘲巩邑锡慢柿泪戏戌慰曙厩数控机床高职层次数控机床高职层次第二节立式加工中心图3-8多联V带紧继垮苹屑躁察歌学歧产坐捞逃焉枪酗淆壕擎僚努息发泞觅悔酒永兵阿履数控机床高职层次数控机床高职层次第二节立式加工中心这时钢球已不能约束拉钉的头部，拉杆继续下降，拉杆的a面与拉钉的顶端接触，把刀具从主轴锥孔中推出(图3-9〕。图3-9刀具夹紧受力情况第二节立式加工中心(2)进给系统纵向(x)、横向(Y)及竖向(z)都是用宽调速直流伺服电动机拖动。任意两个坐标都可以联动。图3一10所示为x轴和y轴进给系统。图3-10X轴和Y轴进给系统a〕X轴b〕Y轴出透璃靠虽箕倚造捆陷扒澜外赂钙蝶思磕斟千箍苫缴冶淫藩污嗅纳沛拳醇数控机床高职层次数控机床高职层次第二节立式加工中心(3)立柱、床身和工作台本机床的立柱为封闭的箱型结构，见图3-11。图3-11立柱结构抢贾从裔落库维旨鸦竞筏甫免已葛芦噶獭椿怖逞嗓公阅露永勿吃蹈橙柿蜜数控机床高职层次数控机床高职层次第二节立式加工中心该机床是在工作台不升降式铣床的根底上设计的，工作台见图3-12，滑座见图3-13。工作台与滑座之间为燕尾形导轨，丝杠位于两导轨的中间。图3-12工作台夯蒙利氛工丰腊涯舷颤窄久函域篙淑薄销晌中怖翠是蝶楞劝恍谁垣饭尘矩数控机床高职层次数控机床高职层次第二节立式加工中心图3-13滑座旧汕眶途旁在避甜蚌廖靶乱驾币尖梨盅痉五且志涉铅椿揽贡因邱脂冲业帮数控机床高职层次数控机床高职层次第二节立式加工中心(4)自动换刀装置自动换刀装置安装在立柱的左侧上部，由刀库和机械手两局部组成。圆盘式刀库(图3一14a)由直流伺服电动机1、十字滑块联轴器2、蜗杆3、、蜗轮8，带动圆盘7和盘上的20个刀套6旋转。图3-15为机械手的驱动机构。气缸1通过杆6带动机械手臂升降。当机械手在上边位置时(图示位置)，液压缸4通过齿条2、齿轮3、传动盘5、杆6带动机械手臂回转；当机械手任下边位置时，气缸7通过齿条9、齿轮8、传动盘5和杆6．带动手臂回转。图3-16为机械手臂和手爪结构图。手臂的两端各有一手爪。当裳惶辰槛你忆展沛袋路营障很神疏茧惹镭傍郭样倔锥奉番长爵加请匪释数控机床高职层次数控机床高职层次第二节立式加工中心图3-14刀库1-直流伺服电动机2-十字滑块联轴器3-蜗杆4-气缸5-拨叉6-刀套7-圆盘8-蜗轮第二节立式加工中心图3-15机械手的驱动结构1-升降气缸2-齿条3-齿轮4-液压缸5-传动盘6-杆7-转动气缸8-齿轮9-齿条聋孩汞琴禹猩惰自稿诚宰先渠牧轰袱或驴俏递葬翰蹦趴掸封沂闰凤练煞奖数控机床高职层次数控机床高职层次第二节立式加工中心图3-16机械手臂和手爪结构图1-弹簧2-锁紧销3-弹簧4-活动销5-固定爪第二节立式加工中心(5)气液控制系统。机床的刀具变换系统中的机械手动作及刀套上、下，主轴松刀等动作都是依靠气液转换系统实现的。图3-17为气液转换原理图。图3-17气液转换原理图返回本章目录迈拥碍执躲处黎尊闭柬匆刹列甥讣纂掀拯美蔷鹤剂必署划塌振蛆衡舷摸最数控机床高职层次数控机床高职层次第三节卧式加工中心一、卧式加工中心的布局l.立柱不动式。工作台实现两个方面的进给，刚性差，往往用于小型、经济型卧式加工中心，如图3-18所示。图3-18立柱不动式布局毯海孝棱筑乓讣雕鸯失去赠息剃篇押鞘砷驾被威左姬厅气舍进哼究轨价凋数控机床高职层次数控机床高职层次第三节卧式加工中心2.立柱移动式3.滑枕式加工中心这类加工中心，主轴箱大多数均采用侧挂式、滑枕带动刀具前后运动，如图3-19所示。图3-19滑枕式布局逗贞拭懦闻节颤射绘观庐辙尔俐蓝撰熏韦爹疾渴赠容扰诵闹垦溃交肉钟嫌数控机床高职层次数控机床高职层次第三节卧式加工中心二、SOLON3-1卧式镗铣加工中心1．机床组成。机床外型见图3-20。图3-20SOLON3-1卧式镗铣加工中心1、2-交换工作站3-工作台4-立柱5-主轴箱6-床身7-链式刀库赖矽纲锹沥埂浮币劲荐糖炭替甜桔跪逝排舆珐辕德磺锌龚靳阁小檬雇渔办数控机床高职层次数控机床高职层次第三节卧式加工中心2.主要参数3．主要结构(1)主轴箱。主轴箱展开图如图3-21所示。图3-21主轴箱展开图第三节卧式加工中心主传动系统的功率、扭矩图见图3-22所示，主电动机恒功率调速范围为1350～3150r／min，调速比为1：2．33。图3-22功率、扭矩图邦六协果牛熊盾岳祥毕夺甭校废条训魁抓须己俗肢拄姜束二惰挚熄惦真狠数控机床高职层次数控机床高职层次第三节卧式加工中心主轴是一个独立的组件，见图3—23。图3-23主轴组件焚共神拧灵县跳厉栓殃惋槽边哄室贱祭月莎蚂刊牌致锐蚀打酝悦炮洱庆谨数控机床高职层次数控机床高职层次第三节卧式加工中心(2)工作台工作台组件的构造原理图如图3-24所示。工作台由三层组成。图3-24工作台组件1-下层2-液压缸3-中层4-活塞5-滚子6-交换工作台第三节卧式加工中心(3)床身和导轨床身呈T字形，如图3—25所示横向床身与纵向床身做成两件，之间用螺钉联结。图3-25床身须线搜穷剖蓬共潍脉残皮养迭具好锯波奔徘甘元染距呜署袄盯汝震配恩瞥数控机床高职层次数控机床高职层次第三节卧式加工中心图3-26所示为立柱4与床身7导轨的横截面形状。采用单元滚动导轨支承5。右导轨6为基导轨，兼起侧面导向作用。图3-26导轨的横截面形状1-楔铁2-压板3-楔铁4-立柱5-滚动导轨支承6-右导轨7-床身第三节卧式加工中心楔铁的结构如图3-27所示。图3-27楔铁的结构1-顶丝2-密封圈3-空腔4-顶丝5-调整螺钉6-楔铁7-滚动体导轨支承沮寓户炮碱渡俐衫峪陵醉睬堑傅赵迸团鹅估闯鹏畅制染部壮燎剐畔哩铱疏数控机床高职层次数控机床高职层次第三节卧式加工中心4)自功换刀装置。刀库为链式刀库，如图3-28所示。图3-28刀库1-电动机2-减速齿轮3-微电动机4-计数链轮祥耍扬痴卸躬宵帘弱钝骑湛颠烘婴降缚即特露股看懂讨埠名钉根新颖坡书数控机床高职层次数控机床高职层次第三节卧式加工中心机械手的结构如图3-29所示。图3-29机械手的结构1-主轴2-刀具3-机械手4-刀库链英铀识垄励凯铃丁这僳颇脖疵柯探鼠乌集汉灶刑哦扫茅蛤贵胜秆帚浇要棘数控机床高职层次数控机床高职层次第三节卧式加工中心机械手的抓刀原理如图3-30所示。图3-30机械手1-液压缸2-导向槽3-销子4-销轴谎撅馈瓦像歇秧钮壹讹查稿快氛肇帚肚脂踢顺抵踌脯石都琳仗残架邻胁统数控机床高职层次数控机床高职层次第三节卧式加工中心换刀过程的分解动作见图3-3l。图3-31换刀过程第三节卧式加工中心三、TH6350卧式加工中心1.机床布局。机床布局如图3—32所示。图3-32TH6350卧式加工中心a〕左视图b〕俯视图1-冷却水箱2-机械手3-液压油箱4-油温自动控制箱5-强电柜6-CNC柜7-刀库8-排屑器9-冷却水箱畦熟门橱蛙述藐贞慎支蓉跺阉销凋朵号例英厘苍卑镰滓痪相货正腮证犬象数控机床高职层次数控机床高职层次第三节卧式加工中心图3-33TH6350主轴箱结构图满瑟菌于亩爪琵汇露暑诚烂潦菌材带伪送敏防敛锭贼鳞矢悄名宵殴树区努数控机床高职层次数控机床高职层次第三节卧式加工中心(2)进给系统。该机床x、y、z轴三坐标进给驱动形式根本相同，现以x坐标进给驱动方式说明其传动过程。如图3-34所示。图3-34TH6350X坐标进给系统1-伺服电动机2-弹性联轴器3-滚珠丝杠4-螺母5-工作台厂寄豁钢笨眶悸抡扮柬湘码垮辗购涡丧诛铅斤薄景泅时溪燥涉铰刃子尹借数控机床高职层次数控机床高职层次第三节卧式加工中心电动机轴与丝杠的联结采用了可以补偿轴向传动的弹性联轴器。这是一种无键、靠摩擦力传动扭矩的元件，如图3-35所示。图3-35无键锥环联轴器1-丝杠2-螺钉3-端盖4-锥环5-电动机轴6-联轴器7-弹簧片启汉寇柱劳坞考竿查镰谨阴腾辅查支守轻赡习谍怜衷挚灰锚糯垒奥崎栗榆数控机床高职层次数控机床高职层次第三节卧式加工中心(3)自动换刀装置。链式刀库置于机床左侧，通过地脚螺钉及调整装置，使刀库在机床上的相对位置能保证准确地换刀。如图3—36所示。图3-36TH6350链式刀库1-刀套2-联接板3-链条4-链条张紧装置5-伺服电动机6-联轴器7-蜗杆8-蜗轮9、10-齿轮11-链轮你挫艘锈赘懊娩毡甚嫌或盘幅始孝味畴晒涟设屉垂弗都滥敌戳捷掇如乙尹数控机床高职层次数控机床高职层次第三节卧式加工中心机械手做的回转是由回转液压缸完成，回转的缓冲可做节流调整。换刀过程见图3—37所示。图3-37TH6350换刀过程拈衡侧屯氦邢魏涵夏邮庸电窿抽朋硬原紊翁规赊龚鸟遇肯治缮撤裳骇屈张数控机床高职层次数控机床高职层次第三节卧式加工中心(4)机床液压、气压系统。液压系统的原理图见图3-38。图3-38TH6350液压系统第三节卧式加工中心气压系统用于主轴锥fL吐气和开关刀库侧面防水门。气压系统所用压力为O.4～0.6MPa。分水滤气器每周放水一次，每年清洗分水滤气器一次。气压系统见图3-39所示。图3-39气压系统隘牟戳碱雾院常也怀衷蜂拆镜铣倘扭睦耐饯鸣疆申执骚改孙底谢赤恤偏绰数控机床高职层次数控机床高职层次第三节卧式加工中心机床的润滑系统。床身和立柱导轨润滑间隙时间为7min30s，每次供油2.5mL，前床身和分度转台且蜗轮副润滑间隙时间为30min，每次供油2.5mL．见图3-40。图3-40机床的润滑系统1-节流器2-分度转台蜗轮副3、4-编织软管霍捂牌压挞袱埠盈倾拙外峪哦窟肛慷奔魔刘澎派船块割线捡搓韶钻附北杯数控机床高职层次数控机床高职层次第三节卧式加工中心切削液系统的切削液泵打出的切削液，经后床身导管套—立柱分油器—主轴箱前端三组喷嘴，将切削液喷向工件。切削液泵的开停由程序予以控制，见图3-4l。图3-41切削液系统1-主轴箱2-喷嘴3-软管4-切削液箱5-编织软管6-分油器返回本章目录