數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)講義課件

1、2022-4-30l學(xué)習(xí)目的與要求l第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)要求l第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)和及主軸部件l第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)l第四節(jié) 數(shù)控機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)l第五節(jié) 數(shù)控加工使用的刀具及自動(dòng)換刀系統(tǒng)l第六節(jié) 數(shù)控加工用輔助裝置l小結(jié)2022-4-30l學(xué)習(xí)目的與要求：本章主要學(xué)習(xí)和掌握數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)要求，數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)和及主軸部件，數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，數(shù)控加工使用的刀具及自動(dòng)換刀系統(tǒng)和數(shù)控加工用輔助裝置等知識(shí)和概念。2022-4-30l一、模塊化和機(jī)電一體化 l二、提高機(jī)床的靜、動(dòng)剛度 l三、減少熱變形l四、減少運(yùn)動(dòng)件的摩擦和消除傳動(dòng)間隙l五、提高機(jī)床的壽命和精度保持性l

2、六、減少輔助時(shí)間，改善操作性2022-4-30l一、模塊化和機(jī)電一體化l1.模塊化設(shè)計(jì)可靈活配置數(shù)控機(jī)床以滿足用戶各種不同的功能要求。既客戶在規(guī)格方面具有更多的選擇余地，又盡可能不為多余的功能承擔(dān)額外的費(fèi)用。l如床身、立柱、主軸箱、工作臺(tái)、刀架系統(tǒng)及電氣總成等部件都做成可選配的基本單元。 l2.機(jī)電一體化是指在整個(gè)數(shù)控機(jī)床功能的實(shí)現(xiàn)以及總體布局方面必須綜合考慮機(jī)械和電氣兩方面的有機(jī)結(jié)合。l如數(shù)控機(jī)床的主軸系統(tǒng)已不再是單純的齒輪和帶輪的機(jī)械傳動(dòng)，而更多的是由交流伺服電動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)的電主軸。 2022-4-30l二、提高機(jī)床的靜、動(dòng)剛度l1.提高數(shù)控機(jī)床主軸的剛度，采用三支承結(jié)構(gòu)、雙列短圓柱滾子軸承

3、和角接觸向心推力軸承，以減小主軸的徑向和軸向變形。 2022-4-30l二、提高機(jī)床的靜、動(dòng)剛度l2.采用加強(qiáng)肋板結(jié)構(gòu)提高機(jī)床大件的剛度。如立柱增加十字形肋板后，質(zhì)量增加不多，而扭轉(zhuǎn)剛度提高了17倍。加強(qiáng)肋類型相對(duì)質(zhì)量相對(duì)彎曲剛度相對(duì)扭曲剛度a111b1.241.171.38c1.341.218.86d1.641.3217.72022-4-30l二、提高機(jī)床的靜、動(dòng)剛度l3.采用液力平衡或重塊來(lái)減少構(gòu)件的變形。2022-4-30l二、提高機(jī)床的靜、動(dòng)剛度l4.增大刀架底座的尺寸提高刀架剛度。如減小a/b的數(shù)值。2022-4-30l二、提高機(jī)床的靜、動(dòng)剛度l5.通過(guò)刮研或預(yù)加載荷來(lái)增加機(jī)床各部件

4、的接觸面積，即提高機(jī)床的接觸剛度和承載能力。l6.提高系統(tǒng)的靜剛度、增加阻尼以及調(diào)整構(gòu)件的質(zhì)量和自振頻率（小故事）來(lái)改善機(jī)床的動(dòng)態(tài)特性。如鋼板的焊接結(jié)構(gòu)既可以增加靜剛度，減小結(jié)構(gòu)質(zhì)量，又可以增加構(gòu)件本身的阻尼；封砂鑄件也有利于振動(dòng)的衰減。l7.對(duì)旋轉(zhuǎn)零部件進(jìn)行動(dòng)平衡，以減少?gòu)?qiáng)迫振動(dòng)源；或者用彈性材料將振源隔離，以減少振源對(duì)機(jī)床的影響。 2022-4-30l三、減少機(jī)床的熱變形l熱變形對(duì)加工精度的影響 2022-4-30l三、減少機(jī)床的熱變形l1.減少發(fā)熱l分離熱源：從主機(jī)中分離出熱源，如電動(dòng)機(jī)、變速箱、液壓裝置及油箱等應(yīng)外置。l改善潤(rùn)滑：對(duì)不能與主機(jī)分離的熱源，如主軸軸承、絲桿螺母副、高速運(yùn)動(dòng)

5、導(dǎo)軌副等，則必須改善其摩擦特性和潤(rùn)滑條件，以減少機(jī)床內(nèi)部的發(fā)熱。l2.控制溫升 （小故事）l散熱、冷卻：在機(jī)床的發(fā)熱部位進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。l升溫：在機(jī)床低溫部分加熱，使機(jī)床各部分溫度、熱變形趨于一致。 2022-4-30l三、減少機(jī)床的熱變形l3.改善機(jī)床結(jié)構(gòu)l采用雙立柱、對(duì)稱結(jié)構(gòu)：受熱后的主軸軸線除了產(chǎn)生垂直方向的平移外，其他方向的變形很小，而垂直方向的軸線移動(dòng)可以方便地用一個(gè)坐標(biāo)的修正量進(jìn)行補(bǔ)償。l使主軸的熱變形方向與刀具的切入方向垂直：刀尖沿工件切向的偏移對(duì)工件徑向尺寸的變化影響極小，幾乎可以忽略。（下一頁(yè)圖2-5）l用預(yù)拉伸來(lái)減少絲桿的熱變形：這種方法是在加工滾珠絲桿時(shí)，使螺距略小于名義值

6、，裝配時(shí)對(duì)絲桿進(jìn)行預(yù)拉伸，使其螺距達(dá)到名義值。當(dāng)絲桿工作而受熱，絲桿中的拉應(yīng)力補(bǔ)償了熱應(yīng)力，它既減少了熱伸長(zhǎng)的影響，又提高了絲桿的剛度。l采用熱位移調(diào)節(jié)元件或熱位移補(bǔ)償脈沖。2022-4-30l三、減少機(jī)床的熱變形l3.改善機(jī)床結(jié)構(gòu)2022-4-30l三、減少機(jī)床的熱變形l3.改善機(jī)床結(jié)構(gòu)l采用雙立柱、對(duì)稱結(jié)構(gòu)：受熱后的主軸軸線除了產(chǎn)生垂直方向的平移外，其他方向的變形很小，而垂直方向的軸線移動(dòng)可以方便地用一個(gè)坐標(biāo)的修正量進(jìn)行補(bǔ)償。l使主軸的熱變形方向與刀具的切入方向垂直：刀尖沿工件切向的偏移對(duì)工件徑向尺寸的變化影響極小，幾乎可以忽略。l用預(yù)拉伸來(lái)減少絲桿的熱變形：這種方法是在加工滾珠絲桿時(shí)，使

7、螺距略小于名義值，裝配時(shí)對(duì)絲桿進(jìn)行預(yù)拉伸，使其螺距達(dá)到名義值。當(dāng)絲桿工作而受熱，絲桿中的拉應(yīng)力補(bǔ)償了熱應(yīng)力，它既減少了熱伸長(zhǎng)的影響，又提高了絲桿的剛度。l采用熱位移調(diào)節(jié)元件或熱位移補(bǔ)償脈沖。2022-4-30l四、減少運(yùn)動(dòng)件的摩擦和消除傳動(dòng)間隙l1.采用滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌：減小摩擦，避免“低速爬行”，提高定位精度和運(yùn)動(dòng)平衡性。（圖2-7)l2.使用滾珠絲杠代替滑動(dòng)絲杠：在進(jìn)給系統(tǒng)中，目前數(shù)控機(jī)床幾乎無(wú)例外地采用了滾珠絲杠傳動(dòng)。l3.采用無(wú)間隙傳動(dòng)副：用同步帶傳動(dòng)代替齒輪傳動(dòng)、采用脈沖補(bǔ)償裝置進(jìn)行螺距精度補(bǔ)償。2022-4-30l五、提高機(jī)床的壽命和精度保持性 l高壽命和精度保持性可以提高數(shù)控機(jī)

8、床開動(dòng)率（比普通用機(jī)床高23倍），以便縮短數(shù)控機(jī)床投資的回收時(shí)間。l設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮數(shù)控機(jī)床零部件的耐磨性，如導(dǎo)軌、進(jìn)給絲桿及主軸部件等的耐磨性，以使數(shù)控機(jī)床在長(zhǎng)期使用過(guò)程中不喪失精度。保證數(shù)控機(jī)床各部件的良好潤(rùn)滑也是提高壽命的重要條件。2022-4-30l六、減少輔助時(shí)間，改善操作性 l數(shù)控機(jī)床單件加工時(shí)，輔助時(shí)間（非切削時(shí)間）占有較大的比例，如空行程、換刀、裝拆工件等。l加工中心可減少換刀和多次裝拆工件的時(shí)間。數(shù)控機(jī)床都有快速運(yùn)動(dòng)的機(jī)能，可縮短空行程時(shí)間。l數(shù)控機(jī)床的操作性具有新的含意：l（1）提高機(jī)床各部分的互鎖能力，以防止意外事故的發(fā)生；l（2）盡可能改善操作者的觀察、監(jiān)控和維護(hù)條件，

9、并設(shè)有緊急停車裝置，以避免發(fā)生意外事故；l（3）數(shù)控機(jī)床上必須留出最有利的工件裝夾位置，以改善裝拆工件的操作條件。l（4）床身結(jié)構(gòu)必須有利于排屑。2022-4-30l六、減少輔助時(shí)間，改善操作性 l圖2-8床身底部的油盤制成傾斜式，便于切屑的自動(dòng)集中和排出。2022-4-30l六、減少輔助時(shí)間，改善操作性 l圖2-9切削能力較大的斜置床身數(shù)控車床，采用主軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)的加工方式，使大量切屑直接落入自動(dòng)排屑裝置，并迅速被運(yùn)輸帶從床身上排出。圖2-92022-4-30l一、主傳動(dòng)變速 l二、主軸部件2022-4-30l一、主傳動(dòng)變速 l采用變頻和交流調(diào)速主軸電動(dòng)機(jī)，無(wú)級(jí)變速寬，中間環(huán)節(jié)少，可靠性高。l

10、配以齒輪變速，使之成為分段無(wú)級(jí)變速，可確保低速時(shí)的扭矩。 l1.帶有變速齒輪的主傳動(dòng)l大中型機(jī)床用，齒輪降速擴(kuò)大扭矩 l2.通過(guò)皮帶傳動(dòng)的主傳動(dòng)l小型機(jī)床用，低扭矩、振動(dòng)與噪聲l3.電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng)l結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，電機(jī)發(fā)熱對(duì)主軸精度的影響大 2022-4-30l一、主傳動(dòng)變速 l在帶有齒輪變速的主傳動(dòng)系統(tǒng)中，液壓撥叉和電磁離合器是兩種常用的變速方法。l撥叉機(jī)構(gòu)在使用中為了保證不出現(xiàn)移動(dòng)齒輪的“頂齒”現(xiàn)象，通常必須增加一臺(tái)小型電動(dòng)機(jī)，在變速時(shí)使主軸作低速回轉(zhuǎn)，這會(huì)使結(jié)構(gòu)變得十分復(fù)雜。l摩擦片式離合器由于打滑現(xiàn)象，不能使用于有伺服要求的主軸系統(tǒng)。電磁離合器的電刷和滑環(huán)之間的摩擦和磨損，影響了變速的

11、可靠性；更嚴(yán)重的是它具有剩磁和發(fā)熱等缺點(diǎn)，使主軸軸承磁化，壽命下降，并影響加工精度。l因此目前已很少使用以上兩種變速方法。 2022-4-30l二、主軸部件 l數(shù)控機(jī)床主軸部件是機(jī)床中最關(guān)鍵的部件之一l1數(shù)控機(jī)床主軸軸承一般配置形式 l（1）前支承采用雙列短圓柱滾子軸承和60角接觸雙列向心推力球軸承組合，后支承采用成對(duì)向心推力球軸承。l此配置型式使主軸的綜合剛度大幅度提高，可以滿足強(qiáng)力切削的要求，因此普遍應(yīng)用于各類數(shù)控機(jī)床的主軸。2022-4-30l二、主軸部件 l數(shù)控機(jī)床主軸部件是機(jī)床中最關(guān)鍵的部件之一l1數(shù)控機(jī)床主軸軸承一般配置形式 l（2）前支承采用高精度雙列向心推力球軸承 l向心推力球

12、軸承具有良好的高速性能，主軸最高轉(zhuǎn)速可達(dá)1000r/min，但是它的承載能力小，因而適用于高速、輕載和精密的數(shù)控機(jī)床主軸。2022-4-30l二、主軸部件 l數(shù)控機(jī)床主軸部件是機(jī)床中最關(guān)鍵的部件之一l1數(shù)控機(jī)床主軸軸承一般配置形式 l（3）雙列和單列圓錐滾子軸承l(wèi)這組軸承徑向和軸向剛度高，能承受重載荷，尤其能承受較強(qiáng)的動(dòng)載荷，安裝與調(diào)整性能好。但是這組軸承配置方式限制了主軸的最高轉(zhuǎn)速和可以達(dá)到的精度，因此適用于中等精度、低速與重載的數(shù)控機(jī)床主軸。2022-4-30l二、主軸部件 l高速軸承：采用氮化硅（Si3N4）陶瓷作為滾動(dòng)體，可提高軸承的轉(zhuǎn)速和精度。l由于陶瓷材料的質(zhì)量密度只有鋼的40%，

13、使高速旋轉(zhuǎn)時(shí)滾動(dòng)體產(chǎn)生的離心力大幅度下降，可明顯減小軸承的溫升和磨損。l陶瓷材料滾動(dòng)體和鋼質(zhì)內(nèi)外環(huán)滾道的分子親和力極小，不容易產(chǎn)生微粘現(xiàn)象；陶瓷材料熱脹系數(shù)較小，有助于減小在不同溫度下預(yù)加載荷的變化。這些都明顯地提高軸承的精度和精度保持性。 l減小滾動(dòng)體的直徑，增加滾動(dòng)體的數(shù)量也是降低高速旋轉(zhuǎn)時(shí)滾動(dòng)體離心力的另一重要措施。它同樣能達(dá)到降低溫升、增加耐磨性和提高軸承dn值的目的。 2022-4-30l二、主軸部件 l主軸端部結(jié)構(gòu)：對(duì)工件或刀具的定位、安裝、拆卸以及夾緊的準(zhǔn)確、牢固、方便和可靠有很大影響。常見(jiàn)的幾種用于不同類型數(shù)控機(jī)床的主軸端部結(jié)構(gòu)如圖所示。 2022-4-30l二、主軸部件 l2

14、主軸部件的特殊結(jié)構(gòu)l（1）主軸內(nèi)刀具的自動(dòng)夾緊和切屑清除裝置 l夾緊：碟形彈簧8使拉桿7保持約10000N的拉力，并通過(guò)拉桿左端的鋼球3將刀桿1的尾部軸頸拉緊（看圖2-13，看局部放大圖）l松開：壓力油通入油缸右腔，活塞11推動(dòng)拉桿7向左移動(dòng)，使碟形彈簧8壓緊。拉桿7的左移使左端的鋼球3位于套筒5的喇叭口處，解除了刀桿上的拉力。 （再看圖2-13）l用壓縮空氣吹屑：活塞11的心部鉆有壓縮空氣通道，當(dāng)活塞向左移動(dòng)時(shí)，壓縮空氣經(jīng)過(guò)活塞由主軸孔內(nèi)的空氣噴嘴4噴出，將錐孔清理干凈。噴氣小孔要有合理的噴射角度，并均勻分布，以提高其吹屑效果。 （又看圖2-13）2022-4-30l二、主軸部件 l2主軸部

15、件的特殊結(jié)構(gòu)l圖2-13局部放大2022-4-30l二、主軸部件 l2主軸部件的特殊結(jié)構(gòu)2022-4-30l二、主軸部件 l2主軸部件的特殊結(jié)構(gòu)l錐柄和拉桿結(jié)構(gòu)圖 2022-4-30l二、主軸部件 l2主軸部件的特殊結(jié)構(gòu)l改進(jìn)結(jié)構(gòu)：上述的主軸結(jié)構(gòu)在活塞向左推動(dòng)拉桿時(shí)，將在主軸軸承上作用一個(gè)很大的推力。為使此軸向推力不直接作用在主軸軸承上，可采用圖2-14的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使軸向推力作用到箱體上。油缸的支架6用螺釘（圖中未示出）與連接座3固定在一起，并允許在主軸箱孔內(nèi)作向右浮動(dòng)。因此連接座3并不固死在主軸箱體2上，而是用螺釘5通過(guò)彈簧4壓緊在主軸箱的端面。當(dāng)油缸右腔通入壓力油使活塞7受到向左的推力時(shí)，

16、油缸右端面受到方向相反的向右推力。此時(shí)整個(gè)油缸支架6及連接座3壓縮彈簧4向右移動(dòng)。當(dāng)連接座3上的墊片8的端面和螺母1壓緊時(shí)，松開刀桿所需要的推力可以直接由連接座3和油缸支架6承受，從而實(shí)現(xiàn)了主軸軸承軸向卸載。 見(jiàn)圖2022-4-30l二、主軸部件 l2主軸部件的特殊結(jié)構(gòu)l改進(jìn)結(jié)構(gòu)：上述的主軸結(jié)構(gòu)在活塞向左推動(dòng)拉桿時(shí)，將在主軸軸承上作用一個(gè)很大的推力。為使此軸向推力不直接作用在主軸軸承上，可采用圖2-14的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使軸向推力作用到箱體上。油缸的支架6用螺釘（圖中未示出）與連接座3固定在一起，并允許在主軸箱孔內(nèi)作向右浮動(dòng)。因此連接座3并不固死在主軸箱體2上，而是用螺釘5通過(guò)彈簧4壓緊在主軸箱的端

17、面。當(dāng)油缸右腔通入壓力油使活塞7受到向左的推力時(shí)，油缸右端面受到方向相反的向右推力。此時(shí)整個(gè)油缸支架6及連接座3壓縮彈簧4向右移動(dòng)。當(dāng)連接座3上的墊片8的端面和螺母1壓緊時(shí)，松開刀桿所需要的推力可以直接由連接座3和油缸支架6承受，從而實(shí)現(xiàn)了主軸軸承的軸向卸載。 2022-4-30l二、主軸部件 l2主軸部件的特殊結(jié)構(gòu)l（2）主軸準(zhǔn)停裝置（準(zhǔn)確定位）l好處：使刀柄上的鍵槽對(duì)準(zhǔn)主軸的端面鍵；保證精鏜孔時(shí)刀尖的方向固定以便裝刀和讓刀，減少尺寸分散度。l實(shí)現(xiàn)：停車時(shí)主軸低速運(yùn)轉(zhuǎn)，時(shí)間繼電器延時(shí)數(shù)秒，接通無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)14，凸輪10上的感應(yīng)片對(duì)準(zhǔn)無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)發(fā)出準(zhǔn)停信號(hào)，立即切斷主電機(jī)電源，脫開與主軸的傳動(dòng)聯(lián)

18、系，排除傳動(dòng)系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)零件慣性，使主軸作低速慣性空轉(zhuǎn)。再經(jīng)過(guò)時(shí)間繼電器的短暫延時(shí)，接通壓力油，使定位活塞13帶著定位滾子12向上運(yùn)動(dòng)，緊壓在凸輪10外表面。當(dāng)凸輪9的V形缺口對(duì)準(zhǔn)滾子12時(shí)滾子進(jìn)入槽內(nèi)，主軸準(zhǔn)確停止。同時(shí)限位開關(guān)15發(fā)出信號(hào)，表示完成準(zhǔn)停。然后，活塞13退回，行程開關(guān)16發(fā)出信號(hào)。2022-4-30l二、主軸部件 l2主軸部件的特殊結(jié)構(gòu)l（2）主軸準(zhǔn)停裝置l好處：使刀柄上的鍵槽對(duì)準(zhǔn)主軸的端面鍵；保證精鏜孔時(shí)刀尖的方向固定以便裝刀和讓刀。l實(shí)現(xiàn)：停車時(shí)主軸低速運(yùn)轉(zhuǎn)，時(shí)間繼電器延時(shí)數(shù)秒，接通無(wú)觸開關(guān)14，凸輪10上的感應(yīng)片對(duì)準(zhǔn)無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)發(fā)出準(zhǔn)停信號(hào)，立即切斷主電機(jī)電源，脫開與主軸的

19、傳動(dòng)聯(lián)系，排除傳動(dòng)系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)零件的慣性，使主軸作低速慣性空轉(zhuǎn)。再經(jīng)過(guò)時(shí)間繼電器的短暫延時(shí)，接通壓力油，使定位活塞13帶著定位滾子12向上運(yùn)動(dòng)，緊壓在凸輪10外表面。當(dāng)凸輪9的V形缺口對(duì)準(zhǔn)滾子12時(shí)滾子進(jìn)入槽內(nèi)，主軸準(zhǔn)確停止。同時(shí)限位開關(guān)15發(fā)出信號(hào)，表示完成準(zhǔn)停。然后，活塞13退回，行程開關(guān)16發(fā)出信號(hào)。2022-4-30l一、對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的要求 l二、滾珠絲杠螺母副 l三、進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)間隙的消除 l四、滾動(dòng)導(dǎo)軌 2022-4-30l一、對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的要求 l進(jìn)給系統(tǒng)直接影響加工精度，設(shè)計(jì)進(jìn)給系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意減少摩擦阻力、提高傳動(dòng)精度和剛度、消除傳動(dòng)間隙以及減少運(yùn)動(dòng)部件的慣量等。 l1

20、.減少運(yùn)動(dòng)件之間的摩擦阻力l絲杠螺母和導(dǎo)軌的滾動(dòng)化，提高響應(yīng)速度。l2.提高傳動(dòng)精度和剛度l預(yù)緊可消除滾珠絲杠螺母副、軸承、齒輪、蝸輪等零件的間隙，提高剛度。l3.減少慣量l慣量直接影響伺服機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)和制動(dòng)特性，速度越高影響越大。在滿足傳動(dòng)件強(qiáng)度和剛度的要求下合理配置各元件，減少它們的慣量。 2022-4-30l二、滾珠絲杠螺母副 l1.軸向間隙的消除l2.滾珠絲杠的安裝l3.滾珠絲杠的防護(hù) 2022-4-30l二、滾珠絲杠螺母副 l結(jié)構(gòu)形式：l（1）外循環(huán)式： （圖a）螺母螺旋槽兩端通過(guò)回珠管1相連接，滾珠在管道內(nèi)作循環(huán)運(yùn)動(dòng)。l（2）內(nèi)循環(huán)式： （ 圖b）螺母螺旋槽的兩相鄰滾道之間由滾珠反向

21、器2實(shí)現(xiàn)滾珠的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，并防止?jié)L珠沿滾道掉出。2022-4-30l二、滾珠絲杠螺母副 l1.軸向間隙的消除：l（1）雙螺母齒差調(diào)隙結(jié)構(gòu)：在兩個(gè)螺母1和2的凸緣上各制有圓柱外齒輪，且齒數(shù)差z2-z1=1，兩只內(nèi)齒圈3和4的齒數(shù)相同，并用螺釘和銷釘固定在螺母座的兩端。l調(diào)整：先將內(nèi)齒圈取出，根據(jù)間隙的大小使兩個(gè)螺母轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)齒，使螺母在軸向彼此移近相應(yīng)的距離。l間隙消除量：=zt/(z1z2) 或 z= z1z2/t式中z-兩螺母同時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù) t-絲杠導(dǎo)程l特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，計(jì)算簡(jiǎn)單精確，調(diào)整方便。 2022-4-30l二、滾珠絲杠螺母副 l1.軸向間隙的消除：l（2）雙螺母墊片調(diào)隙結(jié)構(gòu)：通過(guò)

22、修磨墊片的厚度來(lái)調(diào)整軸向間隙。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好和裝拆方便。但很難在一次修磨中調(diào)整完畢，調(diào)整的精度也不如齒差調(diào)隙式。 2022-4-30l二、滾珠絲杠螺母副 l1.軸向間隙的消除：l（3）雙螺母螺紋調(diào)隙結(jié)構(gòu)：用平鍵限制了螺母在螺母座內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)。調(diào)整時(shí)，只要擰動(dòng)圓螺母就能將滾珠螺母沿軸向移動(dòng)一定距離，在消除間隙之后將其鎖緊。這種調(diào)整方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，但調(diào)整精度較差 。 2022-4-30l二、滾珠絲杠螺母副 l1.軸向間隙的消除l（4）單螺母消除間隙：螺母沿徑向開一薄槽，通過(guò)內(nèi)六角螺釘調(diào)整間隙和預(yù)緊。性價(jià)比好，使用方便。 2022-4-30l二、滾珠絲杠螺母副 l2.滾珠絲杠的安裝 ：l（1）

23、向心軸承與圓錐軸承組合：軸向剛度不足。l（2）推力軸承或向心推力球軸承和向心軸承組合：軸向剛度提高，但也增大了軸承的摩擦阻力、發(fā)熱以及軸承支架的結(jié)構(gòu)。l（3）國(guó)外滾珠絲杠專用軸承：能夠承受很大軸向力的特殊向心推力滾珠軸承，比一般軸承的軸向剛度提高兩倍以上，使用極為方便。2022-4-30l二、滾珠絲杠螺母副 l2.滾珠絲杠的安裝 ：l(4)支承結(jié)構(gòu) ：l（a）懸臂單支承：小型數(shù)控機(jī)床l（b）兩端止推：可預(yù)拉伸，提高剛度，中輕載機(jī)床l（c）一端固定，一端簡(jiǎn)支：中載數(shù)控機(jī)床l（d）兩端固定：重載數(shù)控機(jī)床2022-4-30l二、滾珠絲杠螺母副 l2.滾珠絲杠的安裝 ：l(5)鎖緊裝置：由于滾珠絲杠和

24、螺母之的摩擦系數(shù)極小，因此不具有滑動(dòng)絲杠螺母的自鎖性。l滾珠螺母在沿軸線方向的外力作用下可以反過(guò)來(lái)使絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)。為此滾珠絲杠在用于垂直升降或水平放置的高速大慣量傳動(dòng)的場(chǎng)合，必須設(shè)計(jì)可靠的鎖緊裝置。常用的鎖緊裝置一般由超越離合器或電磁制動(dòng)器等器件組成 。2022-4-30l二、滾珠絲杠螺母副 l3.滾珠絲杠的防護(hù) ：l(1)毛氈圈密封：厚度為螺距2-3倍，內(nèi)孔做成螺紋的形狀，使之緊密地包住絲杠，并裝入螺母或套筒兩端的槽孔內(nèi)。也可采用耐油橡膠或尼龍材料。密封圈和絲杠直接接觸，防塵效果好，但摩擦阻力大。l(2)防護(hù)罩：對(duì)于暴露在外的絲杠用螺旋鋼帶、伸縮套筒、錐形套筒管以及折疊式塑料或人造革等形式的防護(hù)

25、罩。l螺旋鋼帶：鋼帶的寬度正好等于絲杠的螺距，螺紋槽被嚴(yán)密地封住。鋼帶的正反兩面始終不接觸，鋼帶外表面粘附的臟物不會(huì)被帶到內(nèi)表面去，使內(nèi)表面保持清潔。這是其他防護(hù)裝置很難做到的。 2022-4-30l螺旋鋼帶：鋼帶寬度等于絲杠的螺距，螺紋槽被嚴(yán)密地封住。鋼帶的正反兩面不接觸，外表面粘附的臟物不會(huì)被帶到內(nèi)表面去，使內(nèi)表面保持清潔。這是其他防護(hù)裝置很難做到的。2022-4-30l三、進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)間隙的消除 l1.剛性調(diào)整法：是指調(diào)整后齒側(cè)間隙不能自動(dòng)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整方法。這種方法傳動(dòng)剛度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。l(1)偏心軸套式：電機(jī)1通過(guò)偏心軸套2裝到殼體上，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸套就能夠調(diào)整兩齒輪的中心距，從而消除齒

26、側(cè)間隙。 l(2)墊片式：2022-4-30l三、進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)間隙的消除 l1.剛性調(diào)整法l(2)墊片式：2022-4-30l三、進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)間隙的消除 l2. 柔性調(diào)整法：是指調(diào)整之后齒側(cè)間隙可以自動(dòng)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整方法。這種方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傳動(dòng)剛度低。l(1)雙齒輪錯(cuò)齒式消除間隙結(jié)構(gòu) 2022-4-30l三、進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)間隙的消除 l2. 柔性調(diào)整法l(2)碟形彈簧消除斜齒輪齒側(cè)間隙的結(jié)構(gòu) 2022-4-30l三、進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)間隙的消除 l3.電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠的套筒連接結(jié)構(gòu)：可靠、無(wú)間隙。圖2-25a為雙鍵套筒連接。圖2-25b、圖2-25c為錐銷套筒連接，它們都是通過(guò)錐銷和螺母鎖緊，有效地消

27、除了因伺服電動(dòng)機(jī)頻繁正反向引起的傳動(dòng)間隙。2022-4-30l四、滾動(dòng)導(dǎo)軌l1.導(dǎo)軌的基本要求：l（1）良好的導(dǎo)向精度：包括運(yùn)動(dòng)部件的移動(dòng)直線性和圓運(yùn)動(dòng)的真圓性。l（2）良好的精度保持性：能夠長(zhǎng)期保持原始精度。使精度喪失的主要原因是磨損，因而要從根本上解決導(dǎo)軌的摩擦問(wèn)題。l（3）足夠的剛度：導(dǎo)軌承受著很大負(fù)載，如果要求在受負(fù)載的情況下仍能保持精度，則必須使摩擦副具有良好的摩擦特性，在導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)和材料的選擇上也必須認(rèn)真考慮。 2022-4-30l四、滾動(dòng)導(dǎo)軌l1. 導(dǎo)軌的種類l（1）滑動(dòng)導(dǎo)軌：摩擦系數(shù)大l（2）貼塑導(dǎo)軌：聚四氟乙烯導(dǎo)軌帶、環(huán)氧型耐磨涂料，摩擦系數(shù)較小，承載能力較低。l（3）滾動(dòng)導(dǎo)

28、軌：摩擦系數(shù)更?。?.00250.005），承載能力大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難、成本高。l（4）靜壓導(dǎo)軌：摩擦系數(shù)最小，承載能力大，低速無(wú)爬行、精度保持性好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難、成本高。2022-4-30l四、滾動(dòng)導(dǎo)軌l3.滾動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)：l（1）滾動(dòng)導(dǎo)軌組件外形：圖a能承受傾覆力矩的中等負(fù)載的結(jié)構(gòu)，圖b為不能承受傾覆力矩的重負(fù)載的結(jié)構(gòu)。 2022-4-30l四、滾動(dòng)導(dǎo)軌l3.滾動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)：l（2）導(dǎo)軌內(nèi)部結(jié)構(gòu)和滾珠循環(huán)原理：導(dǎo)軌條7有各種結(jié)構(gòu)。導(dǎo)軌條安裝在床身或立柱上。數(shù)量不等的滑塊5安裝在工作臺(tái)或滑座等移動(dòng)件上，沿導(dǎo)軌條作直線運(yùn)動(dòng)。 2022-4-30l四、滾動(dòng)導(dǎo)軌l3.滾動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)：l

29、（3）滾動(dòng)導(dǎo)軌組件的固定：滾動(dòng)導(dǎo)軌組件安裝和預(yù)緊方便。要保證安裝面的直線度和平面度。2022-4-30l四、滾動(dòng)導(dǎo)軌l3.滾動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)：l（4）滾動(dòng)導(dǎo)軌組件的側(cè)向預(yù)緊：2022-4-30l一、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái) l二、分度工作臺(tái) 2022-4-30l一、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)l主要用于數(shù)控鏜床和銑床。下圖為臥式鏜床的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。l運(yùn)動(dòng)由蝸桿1傳給大蝸輪2。回轉(zhuǎn)位移量由光柵10讀取，八對(duì)夾緊瓦4、3和底座9上的小油缸5用于鎖緊工作臺(tái)。當(dāng)油缸上腔通壓力油時(shí)，活塞6壓向鋼球8，撐開夾緊瓦夾緊蝸輪2?；剞D(zhuǎn)時(shí)，使小油缸的上腔接通回油路，彈簧7將鋼球8抬起，夾緊瓦松開。l工作臺(tái)導(dǎo)軌面由大型圓柱滾子軸承13支承。圓錐

30、滾柱軸承12及雙列向心圓柱滾子軸承11保正回轉(zhuǎn)準(zhǔn)確。l回轉(zhuǎn)精度主要取決于蝸輪副的精度。也可以通過(guò)實(shí)際測(cè)量工作臺(tái)的靜態(tài)定位誤差后，確定需要補(bǔ)償?shù)拿}沖數(shù)和方向，記憶在補(bǔ)償回路中，由數(shù)控裝置進(jìn)行誤差補(bǔ)償。l數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)有零點(diǎn)。工作臺(tái)能完成進(jìn)給驅(qū)動(dòng)，還可以作任意角度的分度和定位。 2022-4-30l一、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)l運(yùn)動(dòng)由蝸桿1傳給大蝸輪2。光柵10用于讀數(shù)，夾緊瓦4、3和小油缸5用于鎖緊工作臺(tái)。l工作臺(tái)導(dǎo)軌面由大型圓柱滾子軸承13支承。圓錐滾柱軸承12及雙列向心圓柱滾子軸承11保正回轉(zhuǎn)準(zhǔn)確。2022-4-30l二、分度工作臺(tái)l1.定位銷式分度工作臺(tái)：由定位銷和定位孔來(lái)分度定位。分度臺(tái)2的底部

31、均布八個(gè)削邊圓柱銷8，45度角分布，底座12上有一個(gè)定位孔襯套7以及供定位銷移動(dòng)的環(huán)形槽。 l1）松開鎖緊機(jī)構(gòu)并拔出定位銷 ：底座20上六個(gè)鎖緊油缸9卸荷。活塞拉桿22在彈簧21作用下上升15mm，使工作臺(tái)2松開。同時(shí)間隙消除油缸6也卸荷，中央油缸16從管道15進(jìn)壓力油，使活塞17上升，通過(guò)螺柱18，支座5把止推軸承13上抬，頂在底座12上，通過(guò)螺釘4、錐套3使工作臺(tái)2抬起15mm，圓柱銷從襯套7中拔出 l2）工作臺(tái)回轉(zhuǎn)分度 ：伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速齒輪，帶動(dòng)與工作臺(tái)2底部連接的大齒輪10回轉(zhuǎn)分度。在大齒輪10上面以45的間隔均布八個(gè)擋塊1。先快速回轉(zhuǎn)，當(dāng)定位銷快進(jìn)入位置時(shí)，擋塊碰第一個(gè)限位開關(guān)，使

32、工作臺(tái)降速。擋塊碰第二個(gè)限位開關(guān)時(shí)，工作臺(tái)2停止回轉(zhuǎn)。此時(shí)，相應(yīng)的定位銷8正好對(duì)準(zhǔn)定位孔襯套7 l3）工作臺(tái)下降并鎖緊 ：中央油缸16卸荷，工作臺(tái)2靠自重下降，定位銷8插入定位襯套7中。鎖緊前，油缸6通壓力油，活塞頂向工作臺(tái)2，消除徑向間隙，然后使鎖緊油缸9的上腔通壓力油，活塞拉桿22下降，通過(guò)拉桿將工作臺(tái)鎖緊。 2022-4-30l二、分度工作臺(tái)l1.定位銷式分度工作臺(tái)l（1）松開鎖緊機(jī)構(gòu)并拔出定位銷 ：2022-4-30l二、分度工作臺(tái)l1.鼠齒盤式分度工作臺(tái)：分度機(jī)構(gòu)采用向心多齒嚙合，有誤差平均作用，精度高（53）。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零件數(shù)較少。l1)分度工作臺(tái)上升、鼠齒盤脫離嚙合：工作臺(tái)1中央

33、的壓緊油缸下腔11通過(guò)油孔4進(jìn)壓力油，活塞3向上移動(dòng)，通過(guò)止推軸承5和14將分度工作臺(tái)抬起，鼠齒盤6與7脫離嚙合。同時(shí)，與工作臺(tái)心軸連接成一體的內(nèi)齒輪13向上套入齒輪12。 l2)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)分度：當(dāng)工作臺(tái)1上升時(shí)，推桿8和9在彈簧的作用下分別向上和向右移動(dòng)，使微動(dòng)開關(guān)復(fù)位，控制電磁閥使壓力油經(jīng)油孔19進(jìn)入分度油缸左腔23。推動(dòng)活塞齒條22向右移動(dòng)，并帶動(dòng)齒輪12作逆時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)。由于齒輪12已經(jīng)與內(nèi)齒輪13連接，分度工作臺(tái)也隨著一起回轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度。開始回轉(zhuǎn)時(shí)，擋塊16就離開推桿17，使微動(dòng)開關(guān)復(fù)位，通過(guò)互鎖電路，始終保持工作臺(tái)處于上升位置。按設(shè)計(jì)要求，當(dāng)活塞移動(dòng)113mm時(shí)，工作臺(tái)回轉(zhuǎn)90，回

34、轉(zhuǎn)角度的近似值將由微動(dòng)開關(guān)和擋塊15控制。 2022-4-30l二、分度工作臺(tái)l1.鼠齒盤式分度工作臺(tái) l1)分度工作臺(tái)上升、鼠齒盤脫離嚙合l2)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)分度l3)分度工作臺(tái)下降，并定位夾緊l4)分度活塞退回 2022-4-30l二、分度工作臺(tái)l1.鼠齒盤式分度工作臺(tái)：l3)分度工作臺(tái)下降，并定位夾緊：當(dāng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)到90位置附近，擋塊15通過(guò)推桿18使微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，控制電磁閥使壓緊油缸上腔10通過(guò)2進(jìn)壓力油?；钊?帶動(dòng)工作臺(tái)1下降，鼠齒盤6及7在新的位置重新嚙合，并定位壓緊。油缸下腔11的回油經(jīng)過(guò)節(jié)流閥，以限制工作臺(tái)的下降速度，保護(hù)齒面不受沖擊。 l4)分度活塞退回：當(dāng)分度工作臺(tái)1下降時(shí)，通過(guò)

35、推桿8及9的作用，使微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作。分度油缸右腔20通過(guò)油孔21進(jìn)壓力油，活塞齒條22退回原處。因?yàn)閮?nèi)齒輪13已與齒輪12脫開，工作臺(tái)保持靜止?fàn)顟B(tài)。齒輪12順時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)時(shí)，帶著擋塊15及16回到原處，準(zhǔn)備下一次分度。當(dāng)擋塊15離開推桿18，而使微動(dòng)開關(guān)復(fù)位時(shí)，必須通過(guò)維持電路保證工作臺(tái)始終處于壓緊狀態(tài)。 2022-4-30l二、分度工作臺(tái)l1.鼠齒盤式分度工作臺(tái) l1)分度工作臺(tái)上升、鼠齒盤脫離嚙合l2)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)分度l3)分度工作臺(tái)下降，并定位夾緊l4)分度活塞退回 2022-4-30l一、數(shù)控加工使用的刀具 l二、自動(dòng)換刀系統(tǒng) 2022-4-30l一、數(shù)控加工使用的刀具 l圖示為某數(shù)控車床

36、的刀具配置，其構(gòu)成有旋轉(zhuǎn)刀架體、裝夾刀具底座、刀具套筒、和刀具四部分組成。2022-4-30l一、數(shù)控加工使用的刀具 l回轉(zhuǎn)型刀具通常由連接主軸的刀柄，中間接桿和適用刀具三部分組成 。l主軸刀柄與主軸孔大多錐度為7：24。刀柄的規(guī)格有40、45、50號(hào)。l圖2-33為最常用的標(biāo)準(zhǔn)錐形刀柄結(jié)構(gòu)l圖2-34為圓柱結(jié)合面的主軸刀柄2022-4-30l一、數(shù)控加工使用的刀具 l圖2-35為連接主軸刀柄，中間接桿和適用刀具組合的示意圖。 2022-4-30l一、數(shù)控加工使用的刀具 l中間接桿在機(jī)床上的軸向位置是通過(guò)調(diào)整螺母的端面定位的。調(diào)整螺母的軸向位置并給予鎖緊就能較精確地確定刀具的伸出長(zhǎng)度。其結(jié)構(gòu)如

37、圖2-36所示 2022-4-30l一、數(shù)控加工使用的刀具 l鏜桿刀尖的徑向位置應(yīng)能精確調(diào)整。圖2-37是一種刀尖徑向能調(diào)整的鏜桿結(jié)構(gòu)。l圖2-38是鏜刀頭結(jié)構(gòu)，通過(guò)帶刻度的調(diào)整螺母調(diào)整刀尖位置，調(diào)整后用鎖緊螺釘固定。 2022-4-30l二、自動(dòng)換刀系統(tǒng) l1、自動(dòng)換刀裝置的形式l（1）回轉(zhuǎn)刀架換刀：一種最簡(jiǎn)單的自動(dòng)換刀裝置。l圖2-39為數(shù)控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架。動(dòng)作分為四個(gè)步驟：l1）刀架抬起 壓力油由A孔進(jìn)入壓緊油缸的下腔，活塞1上升，刀架體2抬起使定位用活動(dòng)插銷10與固定插銷9脫開。同時(shí)，活塞桿下端的端齒離合器與空套齒輪5結(jié)合。l2）刀架轉(zhuǎn)位 刀架抬起后，壓力油從C孔進(jìn)入轉(zhuǎn)位油缸左腔，

38、活塞6向右移動(dòng)，通過(guò)連接板帶動(dòng)齒條8移動(dòng)，使空套齒輪5作逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)端齒離合器使刀架轉(zhuǎn)過(guò)60度?；钊男谐虘?yīng)等于齒輪5節(jié)圓周長(zhǎng)的1/6，并由限位開關(guān)控制。2022-4-30l二、自動(dòng)換刀系統(tǒng) l1、自動(dòng)換刀裝置的形式l（1）回轉(zhuǎn)刀架換刀：一種最簡(jiǎn)單的自動(dòng)換刀裝置。l3）刀架壓緊 轉(zhuǎn)位后，壓力油從B孔進(jìn)入壓緊油缸的上腔，活塞1帶動(dòng)刀架體2下降。件3的底盤上精確地安裝著六個(gè)帶斜楔的圓柱固定插銷9，利用活動(dòng)插銷10消除定位銷與孔之間的間隙，實(shí)現(xiàn)反靠定位。刀架體2下降時(shí)，定位活動(dòng)插銷10與另一個(gè)固定插銷9卡緊，同時(shí)件3與件4的錐面接觸，刀架在新的位置定位并壓緊。這時(shí)，端齒離合器與空套齒輪5脫開

39、。l4）轉(zhuǎn)位油缸復(fù)位 刀架壓緊之后，壓力油從D孔進(jìn)入轉(zhuǎn)位油缸右腔，活塞6帶動(dòng)齒條復(fù)位，由于此時(shí)端齒離合器已脫開，齒條帶動(dòng)齒輪7在軸上空轉(zhuǎn)。l如果定位和壓緊動(dòng)作正常，推桿11與相應(yīng)的觸頭12接觸，發(fā)出信號(hào)表示換刀過(guò)程已經(jīng)完成，可以繼續(xù)進(jìn)行切削加工。2022-4-30l二、自動(dòng)換刀系統(tǒng) l1、自動(dòng)換刀裝置的形式l（1）回轉(zhuǎn)刀架換刀：一種最簡(jiǎn)單的自動(dòng)換刀裝置。l圖2-39為數(shù)控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架。動(dòng)作分為四個(gè)步驟：2022-4-30l二、自動(dòng)換刀系統(tǒng) l1、自動(dòng)換刀裝置的形式l（2）主軸頭轉(zhuǎn)位換刀（動(dòng)力刀架）：換刀后，相應(yīng)的主軸帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)，非加工位置上的主軸與主運(yùn)動(dòng)脫開。2022-4-30l二、自

40、動(dòng)換刀系統(tǒng) l1、自動(dòng)換刀裝置的形式l（2）主軸頭轉(zhuǎn)位換刀（動(dòng)力刀架）：l圖2-40為臥式八軸轉(zhuǎn)塔頭。轉(zhuǎn)塔頭上徑向分布著八根結(jié)構(gòu)完全相同的主軸1，主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由齒輪15輸入。當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)出換刀指令時(shí)，先通過(guò)液壓撥叉（圖中未示出）將移動(dòng)齒輪6和齒輪15脫離嚙合，同時(shí)在中心油缸13的上腔通壓力油。由于活塞桿和活塞12固定在底座上，因此中心油缸13帶著兩個(gè)止推軸承9和11支撐的轉(zhuǎn)塔刀架10抬起，鼠齒盤7和8脫離嚙合。然后壓力油進(jìn)入轉(zhuǎn)位油缸，推動(dòng)活塞齒條，再經(jīng)過(guò)中間齒輪（圖中均未示出）使大齒輪5與轉(zhuǎn)塔刀架10一起回轉(zhuǎn)45度，將下一工序的主軸轉(zhuǎn)到工作位置。轉(zhuǎn)位結(jié)束后，壓力油進(jìn)入中心油缸13的下腔使轉(zhuǎn)塔

41、頭下降，鼠齒盤7和8重新嚙合，實(shí)現(xiàn)精確的定位。在壓力油的作用下，轉(zhuǎn)塔頭被壓緊，轉(zhuǎn)位油缸退回原位。最后通過(guò)液壓撥叉撥動(dòng)齒輪6，使它與新?lián)Q上的主軸齒輪15嚙合。 2022-4-30l二、自動(dòng)換刀系統(tǒng) l1、自動(dòng)換刀裝置的形式l（2）主軸頭轉(zhuǎn)位換刀（動(dòng)力刀架）：l圖2-40為臥式八軸轉(zhuǎn)塔頭。轉(zhuǎn)塔頭上徑向分布著八根結(jié)構(gòu)完全相同的主軸1，主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由齒輪15輸入。當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)出換刀指令時(shí)，先通過(guò)液壓撥叉（圖中未示出）將移動(dòng)齒輪6和齒輪15脫離嚙合，同時(shí)在中心油缸13的上腔通壓力油。由于活塞桿和活塞12固定在底座上，因此中心油缸13帶著兩個(gè)止推軸承9和11支撐的轉(zhuǎn)塔刀架10抬起，鼠齒盤7和8脫離嚙合。

42、然后壓力油進(jìn)入轉(zhuǎn)位油缸，推動(dòng)活塞齒條，再經(jīng)過(guò)中間齒輪（圖中均未示出）使大齒輪5與轉(zhuǎn)塔刀架10一起回轉(zhuǎn)45度，將下一工序的主軸轉(zhuǎn)到工作位置。轉(zhuǎn)位結(jié)束后，壓力油進(jìn)入中心油缸13的下腔使轉(zhuǎn)塔頭下降，鼠齒盤7和8重新嚙合，實(shí)現(xiàn)精確的定位。在壓力油的作用下，轉(zhuǎn)塔頭被壓緊，轉(zhuǎn)位油缸退回原位。最后通過(guò)液壓撥叉撥動(dòng)齒輪6，使它與新?lián)Q上的主軸齒輪15嚙合。 2022-4-30l二、自動(dòng)換刀系統(tǒng) l1、自動(dòng)換刀裝置的形式l（2）主軸頭轉(zhuǎn)位換刀（動(dòng)力刀架）：l圖2-41所示為十工位轉(zhuǎn)塔頭的外貌圖。這種形式的轉(zhuǎn)塔頭可以任意配置，使工藝范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，為提高生產(chǎn)效率和加工精度發(fā)揮了很好的作用。目前，較先進(jìn)的轉(zhuǎn)塔頭的轉(zhuǎn)位

43、時(shí)間可以小于1s，重復(fù)定位精度為0.002mm.。 2022-4-30l二、自動(dòng)換刀系統(tǒng) l1、自動(dòng)換刀裝置的形式l（3）帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀系統(tǒng)：用于鉆鏜銑加工中心 。l圖2-42帶刀庫(kù)的多主軸換刀系統(tǒng)?？s短換刀停頓時(shí)間。2022-4-30l二、自動(dòng)換刀系統(tǒng) l2、刀庫(kù)及刀具的選擇方式l（1）刀庫(kù)：l圖2-43a-d是l單盤式刀庫(kù)，l結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，l容量較小，l15-30把刀。2022-4-30l二、自動(dòng)換刀系統(tǒng) l2、刀庫(kù)及刀具的選擇方式l（1）刀庫(kù)：l圖e是鼓輪彈l倉(cāng)式；l圖f是鏈?zhǔn)剑籰圖g多盤式；l圖h格子式。 2022-4-30l二、自動(dòng)換刀系統(tǒng) l2、刀庫(kù)及刀具的選擇方式l（1）刀庫(kù)：l鏈

44、式刀庫(kù)結(jié)構(gòu)靈活，存放刀具的數(shù)量較多，選刀和取刀動(dòng)作十分簡(jiǎn)單。2022-4-30l二、自動(dòng)換刀系統(tǒng) l2、刀庫(kù)及刀具的選擇方式l（2）刀具的選擇方式 ：l1）順序選擇方式：是將刀具按加工工序的順序，依次放入刀庫(kù)的每一個(gè)刀座內(nèi)。每次換刀時(shí)，刀庫(kù)按順序轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)刀座的位置，并取出所需要的刀具。已經(jīng)使用過(guò)的刀具可以放回到原來(lái)的刀座內(nèi)，也可以按順序放入下一個(gè)刀座內(nèi)。l順序選擇方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。但刀庫(kù)中的刀具不能重復(fù)使用，零件不同，刀庫(kù)順序就不同。裝刀操作必須十分謹(jǐn)慎，一旦刀具順序發(fā)生差錯(cuò)，將會(huì)造成嚴(yán)重事故。 2022-4-30l二、自動(dòng)換刀系統(tǒng) l2、刀庫(kù)及刀具的選擇方式l（2）刀具的選擇方式

45、 ：l2）刀具編碼方式：采用一種特殊的刀柄結(jié)構(gòu)，并對(duì)每把刀具進(jìn)行編碼，換刀時(shí)通過(guò)編碼識(shí)別裝置，根據(jù)換刀指令代碼，在刀庫(kù)中尋找出所需要的刀具。l由于每一把刀具都有自己的代碼，因而刀具可以放入刀庫(kù)中的任何一個(gè)刀座內(nèi)，這樣不僅刀庫(kù)中的刀具可以在不同的工序中多次重復(fù)使用，而且換下來(lái)的刀具刀不必放回原來(lái)的刀座，這對(duì)裝刀和選刀都十分有利。2022-4-30l二、自動(dòng)換刀系統(tǒng) l2）刀具編碼方式：l圖2-45為編碼刀柄結(jié)構(gòu)圖。在刀柄的尾部的拉緊螺桿3上套裝著一組等間隔的編碼環(huán)1，并由鎖緊螺母2將它們固定。編碼環(huán)的外徑有大小兩種不同的規(guī)格，每個(gè)編碼環(huán)的高低分別表示二進(jìn)制數(shù)的“1”和“0”。2022-4-30l二、自動(dòng)換刀系統(tǒng) l2、刀庫(kù)及刀具的選擇方式l（2）刀具的選擇方式 ：l3）刀座編碼方式：將相對(duì)應(yīng)的