《數(shù)控車床結構》PPT課件.ppt

數(shù)控車床的結構,目錄,數(shù)控車床的分類 數(shù)控車床的加工對象 數(shù)控車床的基本組成 數(shù)控車床的結構,數(shù)控車床的分類,按主軸位置分類臥式數(shù)控車床,數(shù)控車床的分類,按主軸位置分類立式數(shù)控車床,數(shù)控車床的分類,單刀架數(shù)控車床,數(shù)控車床的分類,雙刀架數(shù)控車床,數(shù)控車床的分類,按系統(tǒng)功能分經(jīng)濟型數(shù)控車床,數(shù)控車床的分類,按系統(tǒng)功能分全功能數(shù)控車床,數(shù)控車床的加工對象,精密、復雜的回轉體類零件,數(shù)控車床的加工對象,數(shù)控車床的加工對象,數(shù)控車床的組成與布局,數(shù)控車床一般由數(shù)控裝置、床身、主軸箱、刀架、進給系統(tǒng)、尾座、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、排屑器等各部分組成。 數(shù)控車床的布局分水平床身、傾斜床身、水平床身斜滑板及立床身等 。,數(shù)控車床的布局,水平床身,傾斜床身,垂直床身,數(shù)控車床的結構,主傳動系統(tǒng) 主傳動方式 主傳動的變速形式 主軸的支撐 自動夾緊裝置 主軸速度檢測裝置 進給傳動系統(tǒng) 滾珠絲杠螺母副 導軌 自動夾緊裝置 其他結構,主傳動方式皮帶傳動,主傳動方式變速齒輪傳動,主傳動方式主軸電機直接驅動,主傳動方式電主軸,主傳動的變速形式,根據(jù)主傳動的形式，數(shù)控機床的主傳動變速主要有無級變速、分段無級變速、內(nèi)置電機變速三種。 1無級變速 采用無級變速的主運動，不僅能在一定的變速范圍內(nèi)選擇到合理的切削速度，而且還能在運動中自動換速。無級變速有機械、液壓、電氣等多種形式，數(shù)控機床一般都采用直流或交流主軸伺服電動機作為驅動的電氣無級變速。,主傳動的變速形式,2.分段無級變速 數(shù)控機床在實際生產(chǎn)中，并不需要在整個變速范圍內(nèi)均為恒功率。一般要求在中、高速段為恒功率傳動，在低速段要求恒轉矩傳動。確保數(shù)控機床主軸低速時有較大的轉矩和主軸的變速范圍盡可能大。有的數(shù)控機床在交流或直流電動機無級變速的基礎上配以齒輪變速，使之成為分段無級變速。帶有變速齒輪的主傳動采用滑移齒輪移位實現(xiàn)變速操作時，多采用液壓撥擦叉變速機構。,液壓撥擦叉變速機構,三位液壓撥叉變速 1、5液壓缸 2活塞桿 3撥叉 4套 筒,主軸部件,主軸部件是主運動的執(zhí)行部件，它夾持刀具或工件，并帶動其旋轉。主軸的部件包括主軸、主軸的支承以及安裝在主軸上的傳動部件和速度反饋裝置。,主軸的支承,自動夾緊裝置,三爪自定心卡盤 適合安裝較短的軸類或盤類工件。為減少數(shù)控車床裝夾工件的輔助時間，廣泛采用液壓或氣動動力自定心卡盤。,四爪卡盤 適合安裝方型橢圓型或不規(guī)則形狀的工件，裝夾時必須找正，定中心 。,三爪卡盤,主軸速度檢測裝置,數(shù)控機床采用了分散的單獨驅動方式，即機床的每一個運動都由一個獨立的電動機驅動。機床加工螺紋時主運動與進給運動應有一定的關系，即主軸每轉一轉，刀具沿軸向進給一個螺距，所以必須對主軸運動進行檢測并控制。 主軸的檢測通常利用光電式編碼器，編碼器又稱為碼盤，是一種角位移傳感器，有光電式、接觸式和電磁式三種。光電式編碼器的精度和可靠性都很好，在數(shù)控機床上應用廣泛。,主軸速度檢測裝置-光電編碼器,數(shù)控車床的主軸結構,進給傳動系統(tǒng),滾珠絲杠螺母副,為了提高進給系統(tǒng)的靈敏度、定位精度和防止爬行，必須要降低數(shù)控機床進給系統(tǒng)的摩擦并減少靜、動摩擦系數(shù)之差。因此，行程不太長的直線運動機構常用滾珠絲杠副。 滾珠絲杠副的傳動效率高達85%-98%，是普通滑動絲杠副的2-3倍。滾珠絲杠副的摩擦角小于1，因此不自鎖。如果滾珠絲杠副驅動升降運動（如主軸箱或升降臺的升降），則必須有制動裝置。,1螺母 2 絲杠 3 滾珠 4 滾珠循環(huán)裝置,滾珠絲杠,滾珠絲杠副的循環(huán)方式,滾珠絲杠螺母副常用的循環(huán)方式有內(nèi)循環(huán)與外循環(huán)兩種方式。滾珠在循環(huán)過程中有時與絲杠脫落接觸稱為外循環(huán)；一直與絲杠保持接觸稱為內(nèi)循環(huán)。,外循環(huán)式,圖9為外循環(huán)式，當絲杠相對于螺母旋轉時，絲杠的旋轉面經(jīng)滾珠推動螺母軸向移動，同時滾珠沿螺旋形滾道滾動，使絲杠和螺母之間的滑動摩擦轉變?yōu)闈L珠與絲杠、螺母之間的滾動摩擦。螺母螺旋槽的兩端用回珠管3連接起來，使?jié)L珠能夠從一端重新回到另一端，構成一個閉合的循環(huán)回路。,圖9 外循環(huán)式滾珠絲杠 1絲杠 2滾珠 3回珠管 4螺母,內(nèi)循環(huán)式,內(nèi)循環(huán)均采用反向器實現(xiàn)滾珠循環(huán)，反向器有兩種型式。滾珠從螺紋滾道進入反向器，借助反向器迫使?jié)L珠越過絲杠牙頂進入相鄰滾道，實現(xiàn)循環(huán)。,圖10 內(nèi)循環(huán)式滾珠絲杠 1凸鍵 2回珠槽,滾珠絲杠螺母副間隙的調整,滾珠絲杠的傳動間隙是指絲杠和螺母無相對轉動時，絲杠和螺母兩者之間的最大軸向竄動量。除了絲杠和螺母本身的軸向間隙之外，還包括施加軸向載荷后，產(chǎn)生的彈性變形所造成的軸向竄動量。 滾珠絲杠螺母副軸向間隙的調整和預緊的原理都是使兩個螺母產(chǎn)生軸向位移，以消除它們之間的間隙。除少數(shù)使用微量過盈滾珠的單螺母結構消隙外，常采用雙螺母預緊方法，其結構形式有三種：墊片調隙法 、齒差調隙法 和螺紋調隙法 。,墊片調隙法,通過調整墊片的厚度使左右兩螺母產(chǎn)生軸向位移，來消除間隙和產(chǎn)生預緊力。,調整墊片消隙,1.2左右螺母 3 螺母座 4墊片,齒差調隙法,內(nèi)齒輪緊固在螺母座上，預緊時脫開內(nèi)齒輪，使兩個螺母同向轉過相同的齒數(shù)，然后再合上內(nèi)齒輪。兩螺母的軸向相對位置發(fā)生變化從而實現(xiàn)間隙的調整和施加預緊力。,齒差調隙法,螺紋調隙法,調整時，只要擰緊圓螺母3使右螺母l向右滑動，可以改變兩螺母的間距，即可消除間隙并產(chǎn)生預緊力。螺母2是鎖緊螺母，調整完畢后，將螺母2和螺母3并緊，可以防止螺母在工作中松動。,雙螺母螺紋消隙,導軌,滾珠絲杠螺母副+滑動導軌,導軌,滾珠絲杠螺母副+滾動導軌,導軌,目前，數(shù)控機床上的導軌型式主要有滑動導軌、滾動導軌和靜壓導軌等。 滾動導軌 為了提高數(shù)控機床機床的移動部件的運動精度和定位精度，數(shù)控機床的導軌廣泛采用滾動導軌。,滑動導軌,如果數(shù)控機床加工零件時經(jīng)常受到變化的切削力作用，或當傳動裝置存在間隙或剛性不足時，則過小的摩擦阻力反而容易產(chǎn)生振動。這時，可以采用滑動導軌副，以改善系統(tǒng)的阻尼特性。 分為三類：普通滑動導軌、注塑導軌和貼塑導軌。,靜壓導軌,靜壓導軌的滑動面之間開有油腔，將有一定壓力的油通過節(jié)流器輸入油腔，形成壓力油膜，浮起運動部件，使導軌工作表面處于純