数控机床第三章 PPT课件_第1页
数控机床第三章 PPT课件_第2页
数控机床第三章 PPT课件_第3页
数控机床第三章 PPT课件_第4页
数控机床第三章 PPT课件_第5页
已阅读5页,还剩111页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、第3章 数控机床的机械系统,1,3.1 数控机床的主传动系统,3.1.1主传动系统的结构与特点 1.数控机床的传动系统 在数控机床的主轴电机、传动元件和主轴构成的具有运动传动联系的系统称为主传动系统。由于现代数控机床常采用直流或交流调速电机作为主运动的动力源,主要由电机实现主运动的变速,使得数控机床的主传动系统的结构大大简化。,2,1)带有变速齿轮的主传动,(a) (b) 图3-1 数控机床主传动系统 带有变速齿轮的主传动是大、中型数控机床采用较多的传动变速方式。,3,2)通过带传动的主传动,如图3-1(b)所示,这种传动主要应用在小型数控机床上,可克服齿轮传动引起的振动与噪声,但只能适用于低

2、扭矩特性要求的主轴。电机本身的调速能够满足变速要求,不用齿轮变速。同步带传动是综合了带、链传动的优点新型传动。不打滑、传动准确、效率高、传动平稳、保养方便,无须润滑,但对安装式中心距要求高、工艺复杂、造价成本较高。常用的同步带传动如图3-2所示。,4,图3-2 同步带的结构与传动,(a) 同步带结构 (b)同步带传动 1强力层 2带齿 3包布层 4带背,5,3)由调速电机直接驱动的主传动,由调速电机直接驱动的主传动有两种类型,一种是主轴电机输出轴通过精密联轴器直接与主轴联接,如图3-3(a)所示。另一种类型如图3-3(b)所示,主轴与电机转子合为一体,称为内装电机主轴。,6,联轴器直接与主轴联

3、接,其优点是结构紧凑,传动效率高,但主轴转速的变化及转矩的输出完全受电机的限制,随着主轴电机性能的提高,这种形式越来越多地被采用;,7,内装电机主轴,这种主传动方式大大简化了主轴箱体与主轴的结构,有效地提高了主轴部件的刚度,主轴转速高,但主轴输出扭矩小,电机发热对主轴的精度影响较大。,8,3.1.2主传动系统的主轴部件,数控机床的主轴部件是主运动的执行部件,它夹持刀具或工件,并带动其旋转。主轴部件既要满足精加工时高精度的要求,又要具备粗加工时高效切削的能力,因此在旋转精度、刚度、抗振性和热变形等方面,都有很高的要求。主轴部件包括主轴、主轴的支承以及安装在主轴上的传动零件,对于具有自动换刀功能的

4、数控机床还有刀具自动装卸及吹屑装置、主轴准停装置等。,9,1.主轴端部的结构,1)主轴组件的类型 主轴组件按运动方式可分为五类: (1)只作旋转运动的主轴组件。如车床、铣床和磨床等的主轴组件。 (2)既有旋转运动又有轴向进给运动的主轴组件。如钻床和镗床等的主轴组件。 (3)既有旋转运动又有轴向调整移动的主轴组件。如滚齿机、部分立式铣床等的主轴组件。 (4)既有旋转运动又有径向进给运动的主轴组件。如卧式镗床的平旋盘主轴部件、组合机床的镗孔车端面头主轴组件。 (5)主轴作旋转运动又作行星运动的主轴组件。,10,2)主轴端部的结构,主轴端部用于安装刀具或夹持安装工件的夹具。其结构应保证定位准确,夹紧

5、牢固可靠,能传递足够大的扭矩,安装、拆卸方便。主轴端部的结构已经标准化,如图3-4所示为六种通用的结构形式。,11,图3-4主轴端部的结构形式,(d) (e) (f),12,图3-4(a)适用于为车床的主轴端部,为短锥法兰式结构。 图3-4(b)适用于铣、镗类机床的主轴端部。铣刀或刀杆由前端7:24的锥孔定位,并用拉杆从主轴后端拉紧,前端的端面键用于传递扭矩。 图3-4(c)适用于外圆磨床砂轮主轴的端部。 图3-4(d)适用于内圆磨床砂轮主轴的端部。 图3-4(e)、3-4(f)为钻床主轴的端部,刀具由莫氏锥孔定位,锥孔后端第一个扁孔用于传递扭矩,第二个扁孔用于拆卸刀具。,13,2.主轴的支撑

6、,图3-6 数控机床主轴轴承配置形式,14,(1)前支承采用双列端圆柱滚子轴承和60角接触双列推力向心球轴承组合,承受径向和轴向载荷,后支承采用成对角接触球轴承,如图3-6(a)所示。这种结构配置形式是现代数控机床主轴结构中刚性最好的一种,它使主轴的综合刚度得到大幅度提高,可以满足强力切削的要求,目前各类数控机床的主轴普遍采用这种配置形式。 (2)前支承采用角接触球轴承,由23个轴承组成一套,背靠背安装,承受径向和轴向载荷,后支承采用双列短圆柱滚子轴承,如图3-6(b)所示。这种配置能承受的轴向载荷较前一配置小,但主轴部件精度较好,适合较高转速,较重切削载荷的主轴。,15,(3)前、后支承均采

7、用角接触球轴承,用以承受径向和轴向载荷,如图3-6(c)所示。这种配置适合于高速、轻载和精密的数控机床主轴。 (4)前支承采用双列圆锥滚子轴承,用以承受径向和轴向载荷,后支承采用单列圆锥滚子轴承,如图3-6(d)所示。这种配置能承受重载荷和较强动载荷,但主轴转速受到限制,适合于中等精度、低速与重载的数控机床主轴。,16,数控机床常用滚动轴承的结构形式,17,3.刀具自动夹紧装置、切屑清除装置和主轴准停装置,18,自动换刀卧式镗铣床主轴部件,1-刀杆 2-主轴 3-钢球 4-空气喷嘴 5-套筒 6-支承套 7-拉杆 8-蝶形弹簧 9、10-定位盘 11-油缸(及活塞) 12-滚子 13-定位油缸

8、(及活塞) 14-无触点开关 15-限位开关 16-开关,19,2主轴准停装置,主轴准停功能是利用机械手自动换刀所必需具备的功能。即当主轴停止时能控制其停于固定位置。刀具装在机窗主轴上,当刀具切削时切削转矩由设置在主轴前端一个突键来提供,当刀具装入主轴时,刀柄上的键槽必须与突键对准,因此,在换刀时主轴必须准确停在某固定的角度上。这一功能在自动换刀时能够实现。如图3-8(a)所示。,20,(a)主轴准停换刀,21,4.主轴组件的润滑与密封,1)主轴润滑 主轴润滑的作用减少摩擦,降低机床温度,是带走摩擦所产生的热量,减少机床热变形。机床的润滑凡是主要有以下两种: (1)油气润滑方式。油气润滑是定时

9、定量地把油雾送进轴承空隙中,这种送油方式是间歇式的;而油雾润滑则是连续供给油雾。 (2)喷注润滑方式。它用较大流量的恒温油喷注到主轴轴承上,然后由排油泵强制排油到恒温邮箱,以达到润滑、冷却的目的。,22,2主轴的密封,主轴的密封有接触式和非接触式两种。 接触式: 有摩擦和磨损,发热严重,用于低速主轴。 非接触式: 迷宫式和隙缝式,发热很小,应用广泛。 为保证密封作用,旋转部分与固定部分之间的径向间隙应小于0.20.3mm,还要有回孔油,以防漏油。,23,图3-9 非接触式密封,a) b) c),24,3.1.3机床主传动系统的要求,机床的主传动系统是数控机床切削动力的主要来源,是完成切削加工的

10、主要部件。数控机床主传动系统的作用就是产生不同的主轴切削速度以满足不同的加工条件要求。为了高效的加工出高精度的零件,在机床的设计中不但对机床体本身有较高的要求,同时对机床的主传动系统有较高的要求。,25,1.机床设计中对机床本身的要求,1)静、动刚度高 (1)合理设计基础件的截面形状和尺寸,采用合理的筋板结构 基础件的整体刚度(包括抗弯刚度和抗扭刚度)是通过合理地设计基础件的截面形状和尺寸,采用合理的筋板形状及布置等来保证。,26,(2)采用合理的结构布局,改善机床的受力状态 在切削力、自重等外力相同的情况下,如果能改善机床的受力状态,减少变形,则能达到提高刚度的目的。,27,(3)采用补偿变

11、形措施 在外力的作用下,机床的变形是不可避免的,采取相应措施,补偿有关零、部件的静力变形,相当于提高了机床的刚度。,28,(4)提高机床各部件的接触刚度 影响接触刚度的根本因素是接触面积的大小,任何增大实际接触面积的方法都能有效地提高接触刚度。如机床导轨通过刮研,能增加单位面积上的接触点,并使接触点分布均匀,从而增加导轨副接合面的实际接触面积,提高接触刚度。在接合面之间施加足够大的预加载荷也能达到提高接触刚度的目的,29,(5)选用合理材料 长期以来,机床基础件主要采用铸铁件。近年来,机床床身、立柱等支承件采用钢板或型钢焊接而成,具有减轻重量提高刚度的显著特点。将型砂或混凝土等阻尼材料填充在支

12、承件的夹壁中,可以有效地提高阻尼特性,增加支承件的动刚度。人造大理石由于具有很高的热稳定性,良好的吸振性,并能根据需要制作最合理的机床结构,近年来应用广泛。,30,2)抗振性高,机床工作时可能强迫振动和自激振动,机床的抗振性是指抵抗这两种振动的能力。机床的振动不仅直接影响工件的加工精度和表面质量,还会降低刀具寿命,严重时甚至使加工无法继续进行。数控机床常在高速重载情况下切削,容易产生强迫振动和自激振动,切削过程的自动化使得振动难以由人工进行控制和消除,因此对数控机床的抗振性提出更高的要求。,31,3)热稳定性好,数控机床在内外热源的影响下,各部件会发生不同程度的热变形,使工件与刀具之间的相对运

13、动关系遭到破坏,机床精度下降,因此机床热变形是影响加工精度的重要因素。引起机床热变形的原因主要是热源及机床各部分的温差。热源主要是机床的内部热源,如电动机发热、摩擦热以及切削热等。数控机床的热稳定性好,主要是在设计时采取了以下措施。,32,(1)减少机床内部热源和发热量 如采用低摩擦系数的导轨和轴承;液压系统中采用变量泵;数控车床采用斜床身、平床身和斜滑板结构;配置倾斜的防护罩和自动排屑装置等。,33,(2)控制温升 数控机床普遍对各发热部位采取散热、风冷、液冷等控制温升的办法改善散热条件,控制温升。如主轴箱采用强制外循环润滑冷却;采用恒温冷却装置,减少主轴轴承在运转中产生的热量;在电动机上安

14、装有散热装置和热管消热装置等。,34,(3)机床结构和布局设计合理 设计热传导对称的结构,使温升一致,以减少热变形;采用热变形对称结构,以减少热变形对加工精度的影响。如数控机床立柱一般采取双壁框式结构,在提高刚度的同时使结构对称,防止因热变形而产生倾斜偏移。,35,4)运动件间的摩擦特性好、传动件间的传动间隙小,数控机床的运动精度和定位精度不仅受到机床零部件的加工精度和装配精度、刚度及热变形的影响,而且与运动件的摩擦特性有关。同时,其进给系统要求运动件既能以高速又能以极低的速度运动,使工作台能对数控装置的指令做出准确的响应。为此必须设法提高进给运动的低速运动的平稳性。采取的主要措施有降低运动件

15、的质量,减少运动件的静、动摩擦力之差,减少传动间隙,缩短传动链。,36,运动件的摩擦阻力主要来自导轨副,普通机床的滑动导轨副不仅静、动摩擦系数大,而且其差值也大。因此,数控机床普遍采用滚动导轨、静压导轨和塑料导轨,以改善运动件间的耐磨性和摩擦特性。数控机床的进给系统中采用滚珠丝杠传动替代滑动丝杠,也可收到同样的效果。,37,2.机床设计中对主传动系统的要求,1)有较宽的调速范围 2)有足够的功率和扭矩 3)有足够的传动精度 4)噪声低,运动平稳,38,3.2 数控机床的进给传动系统,进给运动是数字控制的直接对象,被加工工件的最终位置精度和轮廓精度都与进给运动的传动精度、灵敏度和稳定性有关。进给

16、系统通常由伺服电机、同步带轮传动副和滚珠丝杠螺母副组成。,39,3.2.1进给系统的分类与特点,一、进给系统的分类 1步进伺服电机伺服进给系统 2直流伺服电机伺服进给系统 3交流伺服电机伺服进给系统 4直线电机伺服进给系统,40,二、进给系统的特点,进给系统通常由伺服电机、同步带轮传动副、和滚珠丝杠螺母副组成,有些机床是直接将伺服电机与滚珠丝杠连接。为保证数控机床高的加工精度,要求其进给传动系统有高的传动精度、高的灵敏度(响应速度快)、工作稳定、有高的构件刚度及使用寿命、小的摩擦及运动惯量,并能清除传动间隙。,41,3.2.2滚珠丝杠螺母副,一、滚珠丝杠螺母副原理与结构 1滚珠丝杠螺母副原理

17、滚珠丝杠螺母副(简称滚珠丝杠副)是回转运动与直线运动相互转换的新型传动装置。它的结构特点是在具有螺旋槽的丝杠螺母间装有滚珠作为中间传动元件,以减少摩擦。,42,2滚珠丝杠螺母副分类,滚珠丝杠螺母副按滚珠的循环方式有外循环和内循环两种。 图3-13(a)所示,滚珠循环过程中与丝杠始终接触称为内循环式。螺母螺旋槽的两相邻滚道之间由滚珠反向器实现滚珠的循环运动,并防止滚珠在管道内作循环运动。 图3-13(b)所示,滚珠再返回过程中与丝杠脱离接触的称为外循环式。螺旋槽两端通过回珠管相连,滚珠在管道内作循环运动。,43,图3-13 滚珠丝杠传动结构原理图,(a)内循环方式,(b)外循环方式,44,3.

18、滚珠丝杠副的参数,(a)滚珠丝杠副轴向剖面图 (b)滚珠丝杠副法向剖面图 图3-14 滚珠丝杠螺母副基本参数,45,滚珠丝杠副的参数,名义直径d0:滚珠与螺纹滚道在理论接触角状态时包络滚珠球心的圆柱直径,它是滚珠丝杠副的特征尺寸。 导程L:丝杠相对于螺母旋转任意弧度时,螺母上基准点的轴向位移。 基本导程L0:丝杠相对于螺母旋转2弧度时,螺母上基准点的轴向位移。 接触角:在螺纹滚道法向剖面内,滚珠球心与滚道接触点的连线和螺纹轴线的垂直线间的夹角,理想接触角等于450。 此外还有丝杠螺纹大径d、丝杠螺纹小径d1、螺纹全长l、滚珠直径db、螺母螺纹大径D、螺母螺纹小径D1、滚道圆弧偏心距e以及滚道圆

19、弧半径R等参数。,46,二、滚珠丝杠副的特点,1滚珠丝杠副的优点 (1)传动效率高 (2)运动平稳 (3)高精度 (4)高耐用性 (5)同步性好 (6)高可靠性 (7)无背隙与预紧,47,2滚珠丝杠副的缺点,(1) 制造成本高。由于结构复杂,丝杠和螺母等元件的加工精度和表面质量要求高,因此制造成本高。 (2) 不能实现自锁,特别是用作垂直安装的滚珠丝杠副传动时,会因不见得自重而自动下降。,48,三、轴向间隙消除机构,轴向间隙通常是指丝杠和螺母无相对转动时,丝杠和螺母之间的最大轴向窜动。除了结构本身的游隙之外,在施加轴向载荷之后,轴向间隙还包括弹性变形所造成的窜动。,49,1双螺母消隙,(1)垫

20、片调隙式,50,(2)螺纹调隙式,51,(3)齿差调隙式,52,2单螺母消隙,53,四、滚珠丝杠的支撑结构,图3-19 滚珠丝杠的支承结构,54,(1)一端装止推轴承(固定-自由式)。这种安装方式如图3-19a)所示。其承载能力小,轴向刚度低,易产生弯曲变形,仅适用于的长度较短丝杠。,55,2)一端装止推轴承,另一端装深沟球轴承(固定-支承式) 这种安装方式如图3-19b)所示。当滚珠丝杠较长时,一端装止推轴承固定,另一端由深沟球轴承支承。为了减小丝杠热变形的影响,止推轴承的安装位置应尽量远离热源或安装到冷却条件较好的地方。,56,(3)两端装止推轴承。这种安装方式如图3-19c)所示。这种方

21、式是对丝杠进行预拉伸安装。这样做的好处是:减少丝杠因自重引起的弯曲变形;因丝杠有预紧力,所以丝杠不会因温升而伸长,从而保持丝杠的精度。,57,(4)两端装双重止推轴承及深沟球轴承(固定-固定式)。这种安装方式如图3-19d)所示。为提高刚度,丝杆两端采用双重支承,如止推轴承和深沟球轴承,并施加预紧拉力。这种结构方式可使丝杆的热变形转化为止推轴承的预紧力。,58,五、滚珠丝杠的制动装置,滚珠丝杠副的摩擦角小于1,因此不自锁。如果滚珠丝杠副驱动升降运动(如主轴箱或升降台的升降),则必须有制动装置。由于滚珠丝杠不具有自锁性,用在垂直升降传动或水平放置的高速大惯量传动中,当外界动力消失后,执行部件可在

22、重力和惯性力作用下继续运动,因此须设计可靠的锁紧装置,常用的锁紧装置一般由超越离合器和电磁摩擦离合器组成。,59,图3-20所示为数控卧式铣镗床主轴箱进给丝杠的制动装置示意图。,60,六、滚珠丝杠的防护,滚珠丝杠副和其他滚动摩擦的传动器件一样,应避免硬质灰尘或切屑污物进入,因此必须装有防护装置。如果滚珠丝杠副在机床上外露,则应采用封闭的防护罩,如采用螺旋弹簧钢带套管、伸缩套管以及折叠式套管等。,61,图3-21 钢带缠卷式丝杠防护装置 1支承滚子;2张紧轮;3钢带,62,七、滚珠丝杠副的标注、结构类型和精度等级,1滚珠丝杠副的标注 滚珠丝杠副的型号标注是根据原机械工业部标准JB/T3162.1

23、1991的规定,采用汉语拼音字母、数字及英文字母结合标注法,表示滚珠丝杠副的结构、规格、精度和螺纹旋向等特征。具体的标注格式如下:,63,64,例:CDM50 10-3-P3 表示外循环插管式、双螺母垫片预紧、导珠管埋入式的滚珠丝杠,其公称直径50mm,基本导程10mm,右旋螺纹,载荷钢球为3圈,精度3 级的定位滚珠丝杠副。,65,2滚珠丝杠副的结构类型和精度等级,滚珠丝杠副的类型有两类,T为传动滚珠丝杠副;P类为定位滚珠丝杠副,即通过旋转角度和导程控制轴向位移量的滚珠丝杠副。,66,表3-1 滚珠丝杠副的循环方式及代号,67,表3-2滚珠丝杠副的预紧及代号,68,表3-3滚珠丝杠副的结构特征

24、及代号,69,表3-4滚珠丝杠副的精度等级及使用范围,70,3.2.3齿轮传动副,数控机床进给系统由于经常处于自动变向状态,进给系统中的减速齿轮的齿侧间隙会造成进给反向时丢失指令脉冲,并产生反向死区从而影响加工精度,因此必须采取措施消除齿轮传动中的间隙。,71,一、齿隙补偿机构,1刚性调整法 刚性调整法是指调整后齿侧间隙不能自动补偿的方法。它结构比较简单,传动刚性好,能传递较大的动力,但要严格控制齿轮的周节公差及齿厚,否则会影响传动的灵活性。,72,图3-22偏心套间隙调整结构 1-电动机 2-偏心套,73,图3-23带锥度齿轮的间隙调整结构 1、2-齿轮 3-垫片,74,图3-24轴向垫片间

25、隙调整结构,75,2.柔性调整法,柔性调整法是指调整之后,齿侧间隙可以自动补偿的调整方法。这种调整方法在齿轮的齿厚和周节有差异的情况下,也能保持无间隙啮合。但结构较复杂,轴向尺寸大,传动刚度低,同时,传动平稳性也较差。,76,图3-25双齿轮错齿间隙调整结构 1、2-薄齿轮 3-短柱 4-弹簧,77,图3-26斜齿轮轴向压簧间隙调整结构,78,二、键连接间隙的消除,(a)双键连接 (b)楔形销键连接 图3-27键连接间隙的消除,79,1轴套 2弹簧环 3 压圈 4 从动轴 5 螺钉 图3-28无键连接结构,80,3.2.4数控机床对进给系统和 伺服电机的要求,一、数控机床对进给系统的要求 1高

26、传动刚度 2高谐振 3低摩擦 4低惯量 5无间隙,81,二、对伺服电机的要求,调运范围宽且有良好的稳定性,低速时的速度平稳性。 电机应具有大的、较长时间的过载能力,以满足低速大转矩的要求。 反应速度快,电机必须具有较小的转动惯量、较大的转矩、尽可能小的机电时间常数和很大的加速度(400rad /s2 以上)。 能承受频繁的启动、制动和正反转。,82,3.3数控机床的导轨,3.3.1 导轨的作用与要求 (1)较高的导向精度; (2)足够的刚度; (3)良好的耐磨性、导轨精度保持性好; (4)吸振好、可减少噪音和高速时振动,提高加工精度; (5)无爬行、动、静摩擦系数接近,微动进给定位好,良好的低

27、速运动平稳性; (6)结构简单,工艺性好、便于制造、装配、调整和维护。,83,3.3.2 导轨的分类与特点,导轨副是数控机床的重要部件之一,它在很大程度上决定数控机床的刚度、精度和精度保持性。目前数控机床使用的导轨主要有三种:静压导轨、塑料滑动导轨和滚动导轨。,84,一、静压导轨副,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(f=0.0005);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;由于液体具有吸振作用,因而导轨的抗振性好;承载能力大、刚性好;摩擦发热小,导轨温升小。但液体静压导轨的结构复杂,多了一套液压系统;成本高;油膜厚度难以保持恒定

28、不变。故液体静压导轨主要用于大型、重型数控机床上。,85,图3-29 开放式金牙导轨工作原理 1液压泵 2溢流阀 3过滤阀 4节流阀 5运动导轨 6床身导轨,86,二、塑料滑动导轨副,1.聚四氟乙烯导轨软带导轨,3-30聚四氟乙烯导轨软带,87,2环氧型耐磨导轨,图3-31 环氧型耐磨导轨,88,三、滚动导轨副,滚动导轨的最大优点是摩擦系数小,不易出现爬行现象,低速运动平稳性好,运动精度和定位精度高。滚动导轨的缺点是抗振性差,结构比较复杂,制造成本较高。近年来数控机床愈来愈多地采用由专业厂家生产的直线滚动导轨副或滚动导轨块。这种导轨组件本身制造精度很高,对机床的安装基面要求不高,安装、调整都非

29、常方便。,89,图3-32滚动导轨块结构 1防护板 2端盖 3滚珠 4导向片 5保护架 6本体,90,图3-33直线滚动导轨的结构 1侧面垫片2保持架 3负荷滚珠列 4轨道 5防尘垫片 6端部挡板 7轴承壳体 8润滑油接嘴,91,3.4数控机床的工作台,3.4.1回转工作台 数控回转工作台多用于数控镗铣床和数控加工中心上,主要功能有两个:一是实现工作台的分度转位,即在非切削时,装有工件的工作台能完成0360范围内任意角度的分度;二是实现工作台圆周方向的进给,即切削时,与X ,Y,Z三个坐标轴联动,加工复杂的空间曲面。,92,93,1-步进电机 2-偏心环 3-主动齿轮 4-从动齿轮 5-销钉

30、6-锁紧瓦 7-套筒 8-螺钉 9-丝杠 10-蜗杆 11-蜗轮 12、13-夹紧瓦 14-液压缸 15-活塞 16-弹簧17-钢球 18-底座 19-光栅 20、21-轴承,94,3.4.2分度工作台,一、 定位销式分度工作台 如图3-35所示为一定位销式分度工作台。这种工作台的定位分度主要靠定位销和定位孔来实现。定位销之间的分布角度为45o,因此工作台只能作二、四、八等分的分度运动。这种分度方式的分度精度主要由定位销和定位孔的尺寸精度及位置精度决定,最高可达5。定位销和定位孔衬套的制造精度和装配精度都要求很高,且均需具有很高的硬度,以提高耐磨性,保证足够的使用寿命。,95,图3-35 定位

31、销式分度工作台,96,二、齿盘式分度工作台 如图3-36所示为齿盘式分度工作台是数控机床和其他加工设备中应用很广的一种分度装置。它既可以作为机床的标准附件,用T形螺钉紧固在机床工作台上使用,也可以和数控机床的工作台设计成一个整体。齿盘分度机构的向心多齿啮合,应用了误差平均原理,因而能够获得较高的分度精度和定心精度(分度精度为0.53s)。,97,图3-36 齿盘式分度工作台,98,3.5 自动换刀装置,3.5.1换刀方式 一、回转刀架换刀 二、更换主轴头换刀 三、带刀库的自动换刀,99,3.5.2刀库,刀库是自动换刀装置中最主要的部件之一,其容量、布局及具体结构对数控机床的总体设计有很大影响。

32、刀库容量指刀库存放刀具的数量,一般根据加工工艺要求而定。刀库容量小,不能满足加工需要;容量过大,又会使刀库尺寸大,占地面积大,选刀过程时间长,且刀库利用率低,结构过于复杂,造成很大浪费。常见的刀库形式有三种:盘形刀库,链式刀库,鼓轮式或格子箱刀库。,100,一、盘形刀库,图2-39圆盘刀库,101,二、链式刀库,a)单环链式 b)多环链式 图3-40链式刀库,102,3.5.3刀具的选择,一、顺序选择刀具 二、任意选择刀具,103,3.5.4换刀装置,数控机床的自动换刀装置中,由刀具交换装置实现刀库与机床主轴之间传递和装卸刀具。换刀装置直接影响换刀响应时间和换刀方式,进而影响到机床的生产率,刀

33、具的交换装置主要有两类:无机械手换刀、机械手换刀。,104,一、无机械手换刀装置,图3-41数控立加工中心,105,二、有机械手换刀装置,图3-42常见的机械手形式,106,3.6 辅助系统,3.6.1气-液压系统 气-液压系统使用加压空气或压力油作为传递能量的载体实现传动与控制。数控机床作为实现柔性自动化的重要设备,机床对控制的自动化程度要求很高,液压与气动由于能方便地实现电器控制与自动化,从而在数控机床中得到广泛的使用。,107,一、气-液压系统的特点,1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,但要配置液压泵和油箱,当油液渗漏时污染环境。 2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,不易发生过载损坏机件等事故。,108,二、气-液压系统的构成,1动力装置 2执行装置 3控制与调节装置 4辅助装置 5传动介质,109,3

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论