數(shù)控機(jī)床教案

數(shù)控鏜銑床結(jié)構(gòu)與應(yīng)用項(xiàng)目任務(wù)：1.數(shù)控鏜銑床的應(yīng)用。2.數(shù)控銑床的傳動(dòng)系統(tǒng)及功能部件的結(jié)構(gòu)。3.加工中心的布局和分類(lèi)。4.立式加工中心的傳動(dòng)系統(tǒng)及功能部件的結(jié)構(gòu)。5.臥式加工中心的傳動(dòng)系統(tǒng)及功能部件的結(jié)構(gòu)。6.加工中心知識(shí)拓展。第一單元：模塊一數(shù)控鏜銑床的應(yīng)用模塊二數(shù)控銑床學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解數(shù)控銑床加工的典型案例。2.熟悉數(shù)控銑床的應(yīng)用范圍。3.了解加工中心加工的典型實(shí)例。4.熟知加工中心的特點(diǎn)。5.熟悉立式加工中心和臥式加工中心的應(yīng)用范圍。6.熟知數(shù)控銑床的布局及分類(lèi)。7.了解乂后750數(shù)控銑床的主要技術(shù)參數(shù)。教學(xué)重點(diǎn)：1.數(shù)控銑床加工的典型案例和應(yīng)用范圍。.加工中心加工的特點(diǎn)和典型加工實(shí)例。.立式加工中心和臥式加工中心的應(yīng)用范圍。.數(shù)控銑床的布局及分類(lèi)。教學(xué)難點(diǎn)：1.加工中心加工的典型實(shí)例。.立式加工中心和臥式加工中心的應(yīng)用范圍。.立、臥兩用數(shù)控銑床的布局。輔助教學(xué)：1.多媒體課件2.微課單元學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)過(guò)程：模塊一數(shù)控鏜銑床的應(yīng)用一、數(shù)控銑床加工的典型案例.加工板類(lèi)零件圖4-1所示為典型的板類(lèi)零件，主要加工平面、外輪廓、型腔及連接孔系等，適合采用數(shù)控銑床進(jìn)行加工，先粗加工、后精加工。.加工凸輪類(lèi)零件如圖4-2所示零件為典型的圓盤(pán)凸輪零件，其毛坯為鑄件，零件定位基準(zhǔn)已加工完成，本工序主要加工凸輪槽的內(nèi)、外輪廓。該凸輪零件很適合在數(shù)控銑床上加工，先粗銑、后精銑。.加工模具類(lèi)零件圖4-3所示的餐盤(pán)凸模具為曲面輪廓，適合采用三軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床加工，先進(jìn)行粗加工、后進(jìn)行經(jīng)精加工。加工曲面輪廓，其精加工要選用球頭銑刀。二、數(shù)控銑床的應(yīng)用范圍在機(jī)械制造業(yè)，數(shù)控銑床用途廣泛，可以加工各種平面、成型表面、螺旋槽、溝槽和孔，也可以加工各種平面曲線輪廓和三維曲面輪廓，例如凸輪、模具、樣板等零件。通常數(shù)控銑床所加工的零件，在普通銑床上是難以加工或無(wú)法完成的。數(shù)控銑床適合應(yīng)用于一般機(jī)械加工、汽車(chē)制造、模具制造及航空航天領(lǐng)域。三、加工中心加工的典型案例.加工箱體類(lèi)零件圖4-4所示的零件屬于箱體類(lèi)零件，主要加工內(nèi)容包括用銑刀加工平面、用鏜刀加工孔系和加工連接孔。通常箱體類(lèi)零件工藝過(guò)程復(fù)雜且加工精度要求高，適于采用臥式加工中心進(jìn)行加工。.加工模具類(lèi)零件圖4-5所示的連桿模具零件，加工內(nèi)容包括銑削平面、分層銑削連桿外輪廓及孔加工等。先進(jìn)行粗加工、后進(jìn)行經(jīng)精加工，該零件適于采用立式加工中心加工。.加工曲面零件圖4-6所示的零件為鈦合金材料人工膝關(guān)節(jié)，是較復(fù)雜的曲面類(lèi)零件，其加工表面為三維曲面，需要采用五軸聯(lián)動(dòng)的加工中心進(jìn)行加工。圖4-5連桿鍛造模具圖4-6人工關(guān)節(jié).加工整體葉輪如圖4-7所示的培爾頓式葉輪零件為整體葉輪，各葉片輪廓為三維曲面。加工過(guò)程中，完成一個(gè)葉片的輪廓加工之后，工作臺(tái)需要分度，再加工下一個(gè)葉片的輪廓。該零件適于采用五軸聯(lián)動(dòng)的加工中心進(jìn)行加工。四、加工中心的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍加工中心又稱(chēng)為多工序自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床。使用加工中心加工工件，可以縮短工件裝夾、測(cè)量和機(jī)床調(diào)整等輔助工序時(shí)間，對(duì)于形狀比較復(fù)雜，精度要求較高，品種更換頻繁的零件具有良好的加工經(jīng)濟(jì)性。（一）加工中心的特點(diǎn).工序高度集中加工中心集中了鉆床、銑床、鏜床等金屬切削設(shè)備的加工方法，能實(shí)現(xiàn)工件一次裝夾后的銑、鏜、鉆、鉸、锪、攻絲等多工序加工。對(duì)形狀較復(fù)雜、精度要求高的單件加工或中小批量生產(chǎn)更為適用。.工件一次安裝自動(dòng)完成多面加工臥式加工中心一般帶有自動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，工件一次安裝后，可以自動(dòng)完成多個(gè)平面或多個(gè)角度位置的加工。.具備自動(dòng)換刀裝置加工中心與數(shù)控銑床的主要區(qū)別是：具有儲(chǔ)存加工所需刀具的刀庫(kù)，且可通過(guò)刀具交換裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀。.有的臥式加工中心配有交換工作臺(tái)中、大型臥式加工中心通常配置交換工作臺(tái)，這樣使得在機(jī)床進(jìn)行加工的同時(shí)，在非工作位置的工作臺(tái)上可進(jìn)行工件的裝卸，可縮短輔助加工時(shí)間，提高生產(chǎn)率。.數(shù)控系統(tǒng)的控制功能強(qiáng)加工中心可實(shí)現(xiàn)兩軸以上的多軸聯(lián)動(dòng)控制，完成復(fù)雜曲面的加工；還具有工件與加工過(guò)程圖形顯示、刀具破損報(bào)警、刀具壽命管理、故障自診斷、工件在線檢測(cè)等各種輔助控制功能，可保證產(chǎn)品的加工精度和質(zhì)量。（二）加工中心的應(yīng)用范圍加工中心在機(jī)械制造領(lǐng)域承擔(dān)著精密、復(fù)雜的多任務(wù)加工，按給定的工藝指令自動(dòng)加工出所需幾何形狀的工件，完成大量人工直接操作普通設(shè)備所不能勝任的加工任務(wù)，在現(xiàn)代化機(jī)械制造工廠，加工中心的應(yīng)用日益廣泛。.立式加工中心的應(yīng)用范圍立式加工中心裝卡方便，便于操作，易于觀察加工情況，調(diào)試程序容易，主要適用于加工板類(lèi)、盤(pán)類(lèi)、模具及小型殼體類(lèi)復(fù)雜零件。.臥式加工中心的應(yīng)用范圍臥式加工中心適用于零件形狀比較復(fù)雜和精度要求高的產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，特別是箱體類(lèi)和復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的加工。在汽車(chē)、航空航天、船舶和發(fā)電等行業(yè)被大量用于復(fù)雜零件的精密和高效加工。.萬(wàn)能加工中心的應(yīng)用范圍萬(wàn)能加工中心又稱(chēng)多軸聯(lián)動(dòng)型加工中心，是指通過(guò)加工主軸軸線與工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸線的角度控制聯(lián)動(dòng)變化，完成復(fù)雜空間曲面加工的加工中心。例如五軸聯(lián)動(dòng)加工中心。萬(wàn)能加工中心適用于具有復(fù)雜空間曲面的葉輪轉(zhuǎn)子、模具、刃具等工件的加工。模塊二數(shù)控銑床一、數(shù)控銑床的布局及分類(lèi)（一）數(shù)控銑床的布局.數(shù)控銑床的布局與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)數(shù)控銑床與加工中心相比較，在布局與結(jié)構(gòu)上有以下四個(gè)特點(diǎn)：（1）機(jī)床外防護(hù)裝置采用半封閉或全封閉防護(hù)。（2）手動(dòng)操作實(shí)現(xiàn)換刀功能，機(jī)床無(wú)自動(dòng)換刀裝置。（3）具有三個(gè)移動(dòng)坐標(biāo)軸，當(dāng)使用數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)附件時(shí)，可增加一個(gè)回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸。（4）數(shù)控系統(tǒng)的控制功能多為三軸兩聯(lián)動(dòng)或三軸三聯(lián)動(dòng)。.數(shù)控銑床的布局圖4-8所示為XK5040A數(shù)控銑床的布局，圖4-11立式數(shù)控銑床坐標(biāo)系圖4-11立式數(shù)控銑床坐標(biāo)系圖4-8XK5040A數(shù)控銑床的布局（二）數(shù)控銑床的分類(lèi)數(shù)控銑床是一種用途廣泛的數(shù)控鏜銑機(jī)床，常見(jiàn)的數(shù)控銑床有立式、臥式和立、臥兩用式三種布局。.立式數(shù)控銑床（1）立式數(shù)控銑床的布局立式數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)特征是主軸軸線垂直于工作臺(tái)面安裝，它是數(shù)控銑床中數(shù)量最多的一種，應(yīng)用范圍也最為廣泛。小型立式數(shù)控銑床一般都采用如圖4-9所示的升降臺(tái)式布局;中型立式數(shù)控銑床通常采用主軸頭升降式布局，也稱(chēng)作數(shù)控床身銑床，如圖4-10所示。一般三坐標(biāo)立式數(shù)控銑床可控制三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工，但也有部分機(jī)床只能進(jìn)行三坐標(biāo)中的任意兩個(gè)坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工，也稱(chēng)為兩軸半加工。（2）立式數(shù)控銑床的坐標(biāo)系在數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方向命名時(shí)，為了統(tǒng)一坐標(biāo)軸的正方向，假定：在判定機(jī)床坐標(biāo)系時(shí)，機(jī)床上的工件是不動(dòng)的，只有刀具相對(duì)工件做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以刀具運(yùn)動(dòng)的正方向來(lái)確定機(jī)床坐標(biāo)系的正方向。立式數(shù)控銑床有X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)，其坐標(biāo)系如圖4-11所示。.臥式數(shù)控銑床（1）臥式數(shù)控銑床的布局臥式數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)特征是主軸軸線平行于工作臺(tái)面安裝。圖4-12（a）所示為升降臺(tái)式臥式數(shù)控銑床；圖4-12（b）所示為主軸升降式臥式數(shù)控銑床。為了擴(kuò)大加工范圍和擴(kuò)充功能，臥式數(shù)控銑床上可以增加數(shù)控轉(zhuǎn)盤(pán)或萬(wàn)能數(shù)控轉(zhuǎn)盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn)四坐標(biāo)或五坐標(biāo)加工。（2）臥式數(shù)控銑床的坐標(biāo)系圖4-13所示為臥式數(shù)控銑床的坐標(biāo)系，主軸Z軸是水平的，從刀具（主軸）向工件看時(shí)，X坐標(biāo)的正方向指向右邊，Y坐標(biāo)正方向指向上方，Z坐標(biāo)正方向指向后方。圖4-13臥式數(shù)控銑床坐標(biāo)系.立、臥兩用數(shù)控銑床立、臥兩用數(shù)控銑床的主軸軸線方向可以轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)具備立式數(shù)控銑床和臥式數(shù)控銑床的加工功能，但是主軸單元相對(duì)立式和臥式數(shù)控銑床主軸單元的結(jié)構(gòu)要復(fù)雜。該機(jī)床的使用范圍更廣、加工的適應(yīng)性更強(qiáng)、選擇加工對(duì)象的余地更大。圖4-14所示的XKA5750數(shù)控銑床就具備了立、臥兩用功能。立、臥兩用數(shù)控銑床主軸方向的轉(zhuǎn)換有手動(dòng)和自動(dòng)兩種，對(duì)于具備數(shù)控萬(wàn)能主軸頭的立、臥兩用數(shù)控銑床，其主軸頭可以任意轉(zhuǎn)換方向，能加工出與水平面呈各種不同角度的工件表面。立式、臥式和立、臥兩用式數(shù)控銑床在加工制造領(lǐng)域被應(yīng)用廣泛，除此之外還有數(shù)控仿形銑床、數(shù)控工具銑床等。.數(shù)控龍門(mén)銑床數(shù)控龍門(mén)銑床屬于大型數(shù)控設(shè)備，可用于大中等尺寸、大中等質(zhì)量的黑色金屬和有色金屬的各種平面、曲面和孔的加工。圖4-15所示為北京第一機(jī)床廠生產(chǎn)的數(shù)控龍門(mén)銑床。數(shù)控龍門(mén)銑床適用于汽車(chē)、模具、航空航天、機(jī)床、印刷、輕紡等制造行業(yè)。二、XKA5750數(shù)控銑床（一）XKA5750數(shù)控銑床的用途、布局及技術(shù)參數(shù)*也5750型數(shù)控銑床又稱(chēng)為滑枕式數(shù)控銑床，它與一般的數(shù)控銑床的區(qū)別在于橫向移動(dòng)由床身頂部的滑枕來(lái)完成，工作臺(tái)只做縱向移動(dòng)和升降臺(tái)的垂向移動(dòng)，滑枕前端裝有萬(wàn)能銑頭。XKA5750數(shù)控銑床的用途XKA5750數(shù)控銑床是帶有萬(wàn)能銑頭且具備立、臥兩用功能的數(shù)控銑床，可以實(shí)現(xiàn)三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，滑枕前端的銑頭具有互呈45°的兩個(gè)回轉(zhuǎn)面，主軸可在前半個(gè)球體范圍調(diào)整到立式位置、臥式位置或其他傾斜位置。因此，能夠銑削具有復(fù)雜曲線輪廓的零件，例如樣板、凸輪、模具和葉片等零件。XKA5750數(shù)控銑床的布局XKA5750數(shù)控銑床的組成與布局如圖4-16所示。XKA5750數(shù)控銑床的主要技術(shù)參數(shù)XKA5750數(shù)控銑床的主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表4-1。第二單元：模塊二數(shù)控銑床模塊三加工中心布局和分類(lèi)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.掌握數(shù)控銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)的組成及萬(wàn)能銑頭結(jié)構(gòu)。2.掌握數(shù)控銑床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的組成和X軸、Y軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。3.熟知數(shù)控銑床升降臺(tái)自動(dòng)平衡裝置的功用和工作過(guò)程。4.掌握組成加工中心的主要部件。5.掌握立式加工中心布局的結(jié)構(gòu)特征。6.掌握臥式加工中心布局的結(jié)構(gòu)特征。7.熟知加工中心的五種分類(lèi)方式。教學(xué)重點(diǎn)：1.數(shù)控銑床萬(wàn)能銑頭結(jié)構(gòu)。.數(shù)控銑床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的組成和X軸、Y軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。.數(shù)控銑床升降臺(tái)自動(dòng)平衡裝置的功用和工作過(guò)程。.立式加工中心、臥式加工中心的布局的結(jié)構(gòu)特征。.加工中心的五種分類(lèi)方式。教學(xué)難點(diǎn)：1.數(shù)控銑床萬(wàn)能銑頭結(jié)構(gòu)。2.數(shù)控銑床升降臺(tái)自動(dòng)平衡裝置的功用和工作過(guò)程。加工中心刀庫(kù)的布局。輔助教學(xué)：1.多媒體課件2.微課單元學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)過(guò)程：模塊二數(shù)控銑床二、XKA5750數(shù)控銑床（二）主傳動(dòng)系統(tǒng)與傳動(dòng)結(jié)構(gòu).主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)XKA5750數(shù)控銑床的傳動(dòng)系統(tǒng)如圖4-17所示。數(shù)控銑床的主運(yùn)動(dòng)是主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，交流主軸伺服電動(dòng)機(jī)安裝在滑枕的后部，通過(guò)傳動(dòng)比為1:2.4的一對(duì)弧齒同步齒形帶輪傳到滑枕的水平軸I上，再經(jīng)過(guò)萬(wàn)能銑頭內(nèi)33/34和26/25兩對(duì)弧齒錐齒輪副，將運(yùn)動(dòng)傳到主軸W。主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速范圍為50?2500r/min。主軸轉(zhuǎn)速低于625r/min時(shí)為恒轉(zhuǎn)矩輸出；主軸轉(zhuǎn)速為625?1875r/min時(shí)為恒功率輸出。.萬(wàn)能銑頭結(jié)構(gòu)圖4-18所示為萬(wàn)能銑頭的結(jié)構(gòu)，圖示狀態(tài)主軸（IV）軸線垂直于工作臺(tái)面。結(jié)合圖4-18,介紹：（1）驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)（2）主軸及傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)（3）萬(wàn)能銑頭立、臥位置的轉(zhuǎn)換萬(wàn)能銑頭的主軸W可以分別繞傳動(dòng)軸H和傳動(dòng)軸m轉(zhuǎn)動(dòng)0°?45°,以調(diào)節(jié)主軸的方位。主軸繞水平軸線和45°軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的綜合結(jié)果,使銑頭主軸在前半個(gè)球體范圍內(nèi)可處于立、臥或其他傾斜位置。（三）進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)及傳動(dòng)裝置.進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)如圖4-17所示，XKA5750數(shù)控銑床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)包括工作臺(tái)的X軸移動(dòng)、滑枕的Y軸移動(dòng)和升降臺(tái)的Z軸移動(dòng)。X軸和Y軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分別由交流伺服電動(dòng)機(jī)通過(guò)21/42的一對(duì)同步圓弧齒形帶輪，傳動(dòng)滾珠絲杠，由螺母分別帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)和滑枕移動(dòng)。Z軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由交流伺服電動(dòng)機(jī)通過(guò)28/56的一對(duì)同步齒形帶輪將運(yùn)動(dòng)傳到軸皿，再經(jīng)過(guò)一對(duì)弧齒錐齒輪傳動(dòng)垂直滾珠絲杠,由螺母帶動(dòng)升降臺(tái)移動(dòng)。.X向工作臺(tái)傳動(dòng)裝置X向工作臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖4-19所示，結(jié)合圖4-19介紹X向工作臺(tái)傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)。.Z向升降臺(tái)傳動(dòng)及自動(dòng)平衡裝置XKA5750數(shù)控銑床Z向升降臺(tái)傳動(dòng)及自動(dòng)平衡裝置如圖4-20所示。交流伺服電動(dòng)機(jī)1經(jīng)一對(duì)齒形帶輪2、3將運(yùn)動(dòng)傳到傳動(dòng)軸皿，軸皿右端的弧齒錐齒輪7帶動(dòng)錐齒輪8使垂直滾珠絲杠皿旋轉(zhuǎn)，使工作臺(tái)上升或下降。圖4-20中軸IX的實(shí)際安裝位置在水平面內(nèi)，與軸皿的軸線呈90°,其右端為自動(dòng)平衡裝置。由于滾珠絲杠無(wú)自鎖功能,在一般情況下,垂直放置的滾珠絲杠會(huì)因部件的重力作用而自動(dòng)下落,所以必須有阻尼或鎖緊機(jī)構(gòu)。除驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)升降運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)帶有制動(dòng)器外,還在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)置有自動(dòng)平衡裝置。該自動(dòng)平衡裝置一方面可以防止工作臺(tái)因自重而下落,另一方面還可以平衡工作臺(tái)做升降運(yùn)動(dòng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)力。自動(dòng)平衡裝置主要由單向超越離合器及自鎖器組成。結(jié)合圖4-20介紹升降臺(tái)自動(dòng)平衡裝置的工作過(guò)程。模塊三加工中心布局和分類(lèi)一、加工中心的布局及特點(diǎn)在實(shí)際生產(chǎn)中,數(shù)控銑床與加工中心應(yīng)用十分廣泛,這兩種機(jī)床的工藝范圍相近,例如均可以實(shí)現(xiàn)銑削、鏜削、鉆削、攻絲等加工。但是,加工中心與數(shù)控銑床相比較,在機(jī)床的布局、結(jié)構(gòu)等方面有明顯的區(qū)別及特點(diǎn)。（1）全封閉防護(hù)且加工精度高。（2）具備自動(dòng)換刀系統(tǒng),生產(chǎn)率高。（3）工序高度集中，加工連續(xù)進(jìn)行。（4）至少有三個(gè)坐標(biāo)軸，數(shù)控系統(tǒng)可控制多軸聯(lián)動(dòng)，加工能力強(qiáng)。（5）操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度減輕。（一）組成加工中心的主要部件.基礎(chǔ)部件基礎(chǔ)部件一般指床身、立柱和工作臺(tái)，它們是組成加工中心的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，是鑄鐵件或焊接的鋼結(jié)構(gòu)件，在加工中心中質(zhì)量和體積最大。.主軸部件主軸部件一般由主軸箱、主軸電機(jī)、主軸和主軸軸承等零件組成，其啟動(dòng)、停止和速度變化等均由數(shù)控系統(tǒng)控制，并通過(guò)裝在主軸上的刀具參與切削運(yùn)動(dòng)，是切削加工的功率輸出部件。.數(shù)控系統(tǒng)單臺(tái)加工中心的數(shù)控系統(tǒng)由數(shù)控裝置、可編程序控制器、伺服驅(qū)動(dòng)裝置及電動(dòng)機(jī)等部分組成。它們是加工中心加工過(guò)程控制和執(zhí)行順序動(dòng)作的控制中心。.自動(dòng)換刀系統(tǒng)自動(dòng)換刀系統(tǒng)由刀庫(kù)、機(jī)械手等部件組成，刀庫(kù)是存放加工過(guò)程中所要使用的全部刀具的裝置。.輔助系統(tǒng)輔助系統(tǒng)包括潤(rùn)滑、冷卻、排屑、防護(hù)、液壓和隨機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)等。.自動(dòng)托盤(pán)交換系統(tǒng)為縮短非切削時(shí)間，有的加工中心配有兩個(gè)自動(dòng)交換工件的托盤(pán)，一個(gè)在工作臺(tái)上加工，另一個(gè)位于工作臺(tái)外用于裝卸工件。（二）加工中心的布局.加工中心主軸的布局加工中心主軸的布局有兩種方式：主軸軸線平行于工作臺(tái)面為臥式布局；主軸軸線垂直于工作臺(tái)面為立式布局。臥式布局的加工中心上具備回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，可以進(jìn)行分度運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了工件一次裝夾完成多面、多工序加工。.加工中心刀庫(kù)的布局立式加工中心一般配置盤(pán)式刀庫(kù)，刀庫(kù)相對(duì)于機(jī)床的布局形式有兩種。一種是刀庫(kù)中刀具的軸線平行于主軸軸線，主軸上的刀具與刀庫(kù)中的刀具可直接進(jìn)行交換；另一種是刀庫(kù)中的刀具軸線垂直主軸軸線，通過(guò)機(jī)械手交換主軸上刀具與刀庫(kù)中刀具的位置。臥式加工中心多配置鏈?zhǔn)降稁?kù)，刀庫(kù)的布局通常是與主機(jī)是分離的。圖4-21所示為沈陽(yáng)機(jī)床股份有限公司生產(chǎn)HMC160型臥式加工中心，立柱為龍門(mén)型封閉式結(jié)構(gòu)，立柱可以沿床身導(dǎo)軌縱向移動(dòng)，工作臺(tái)可以沿床身導(dǎo)軌橫向移動(dòng)。鏈?zhǔn)降稁?kù)與主機(jī)分離，采用落地式結(jié)構(gòu)安裝在立柱的左側(cè)。刀庫(kù)相對(duì)主機(jī)的布局結(jié)構(gòu)緊湊，有利于刀庫(kù)中刀具數(shù)量的柔性化和提高換刀速度。二、加工中心的分類(lèi)現(xiàn)代加工中心機(jī)床單臺(tái)的綜合功能極強(qiáng)，而且不同類(lèi)型的機(jī)床功能相互交叉，目前大致按以下幾種方式分類(lèi)。.按主軸在加工時(shí)的空間位置分類(lèi)（1）臥式加工中心臥式加工中心的主軸軸線為水平設(shè)置。臥式加工中心在布局上分為固定立柱式和固定工作臺(tái)式。圖4-22（a）所示為固定立柱式臥式加工中心；圖4-22（b）所示為固定工作臺(tái)式（也稱(chēng)為動(dòng)柱式）臥式加工中心。臥式加工中心一般具有3?5個(gè)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)，通常是三個(gè)直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)加一個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)，它能在工件一次裝夾后完成除安裝面和頂面以外的其余四個(gè)面的加工，特別適于加工箱體類(lèi)工件。具備三個(gè)直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)加一個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)坐的標(biāo)臥式加工中心，其機(jī)床坐標(biāo)系的命名與臥式數(shù)控銑床的坐標(biāo)系相同，見(jiàn)圖4-13。如圖4-23所示的大型臥式加工中心一般配置交換工作臺(tái)，使工件的裝卸、調(diào)整時(shí)間與切削加工時(shí)間重合，有效地提高了加工效率。.立式加工中心立式加工中心主軸的軸線為垂直設(shè)置。如圖4-24所示的立式加工中心多為固定立柱式，工作臺(tái)為十字滑臺(tái)方式，一般具有三個(gè)直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)。立式加工中心機(jī)床坐標(biāo)系的命名與立式數(shù)控銑床的坐標(biāo)系相同，見(jiàn)圖4-11。（二）按功能特征分類(lèi).鏜銑加工中心鏜銑加工中心以鏜、銑加工為主，適用于加工箱體、殼體以及各種復(fù)雜零件的特殊曲線和曲面輪廓的多工序加工。.鉆削加工中心鉆削加工中心以鉆削加工為主，刀庫(kù)形式以轉(zhuǎn)塔頭形式為主。適用于中小零件的鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻絲及連續(xù)輪廓的銑削等多工序加工。.復(fù)合加工中心復(fù)合加工中心除用各種刀具進(jìn)行切削外，還可使用激光頭進(jìn)行打孔、清角，用磨頭磨削內(nèi)孔，用智能化在線測(cè)量裝置檢測(cè)、仿形等。.按運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)數(shù)和聯(lián)動(dòng)軸數(shù)分類(lèi)加工中心的數(shù)控裝置可實(shí)現(xiàn)多個(gè)坐標(biāo)軸控制和多軸聯(lián)動(dòng)控制，因此還可以按運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)數(shù)和聯(lián)動(dòng)軸數(shù)將加工中心分為三軸二聯(lián)動(dòng)、三軸三聯(lián)動(dòng)、四軸三聯(lián)動(dòng)、五軸四聯(lián)動(dòng)、五軸五聯(lián)動(dòng)等。如圖4-25所示為五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，由主軸實(shí)現(xiàn)X、Y、Z三個(gè)移動(dòng)坐標(biāo)軸運(yùn)功，工作臺(tái)雙回轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)B、C坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)（B軸擺動(dòng)、C軸回轉(zhuǎn)），且數(shù)控系統(tǒng)可以同時(shí)控制五個(gè)坐標(biāo)軸即五軸聯(lián)動(dòng)。（四）按加工精度分類(lèi)加工中心按加工精度不同可分為普通加工中心和高精度加工中心。普通加工中心普通加工中心的分辨率為1Dm,最大進(jìn)給速度為15?25m/min,定位精度為10um左右。高精度加工中心高精度加工中心的分辨率為0.1um,最大進(jìn)給速度為15?100m/min,定位精度為2um左右。對(duì)于定位精度為2?10um的加工中心（以5um較多），通常稱(chēng)為精密級(jí)加工中心。（五）按自動(dòng)換刀裝置分類(lèi).轉(zhuǎn)塔頭加工中心轉(zhuǎn)塔頭加工中心有立式和臥式兩種,采用轉(zhuǎn)塔的轉(zhuǎn)位來(lái)更換主軸頭,以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀。臥式8軸轉(zhuǎn)塔頭的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2-31。.無(wú)機(jī)械手換刀加工中心無(wú)機(jī)械手換刀加工中心雖無(wú)機(jī)械手,但刀庫(kù)中刀具的安裝方向與主軸裝刀方向一致,通過(guò)刀庫(kù)和主軸箱的配合實(shí)現(xiàn)換刀。.機(jī)械手換刀加工中心機(jī)械手換刀加工中心自動(dòng)換刀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)多種多樣,由于機(jī)械手卡爪可同時(shí)分別抓住刀庫(kù)上所選的刀具和主軸上的刀具,換刀時(shí)間短,并且選刀時(shí)間與機(jī)加工時(shí)間重合,所以得到廣泛應(yīng)用。第三單元：模塊四立式加工中心學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.掌握立式加工中心的用途。.掌握FV-800A立式加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)和主軸的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。.掌握FV—800A立式加工中心進(jìn)給傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)和X軸的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。.掌握盤(pán)式刀庫(kù)的結(jié)構(gòu)及換刀動(dòng)作過(guò)程。教學(xué)重點(diǎn)：1.立式加工中心主軸的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。.立式加工中心進(jìn)給運(yùn)動(dòng)X軸的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。.盤(pán)式刀庫(kù)的結(jié)構(gòu)及換刀動(dòng)作過(guò)程。教學(xué)難點(diǎn)：1.立式加工中心主軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。.立式加工中心進(jìn)給運(yùn)動(dòng)X軸的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。

輔助教學(xué)：1.多媒體課件.微課單元學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)過(guò)程：模塊四立式加工中心一、用途、布局及技術(shù)參數(shù).用途在FV-800A立式加工中心上，工件一次裝夾后，可以自動(dòng)連續(xù)地完成銑、鉆、鉸、擴(kuò)、锪、攻螺紋等多工序加工，適用于中小型板類(lèi)、盤(pán)類(lèi)、箱體類(lèi)、模具等零件的多品種、小批量和單一產(chǎn)品的成批生產(chǎn)。.布局FV-800A立式加工中心的總體布局如圖4-26。.FV-800A立式加工中心的主要技術(shù)參數(shù)FV-800A立式加工中心的主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表4-2。FV-800A立式加工中心采用FANUC0iMA數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行控制。二、主傳動(dòng)系統(tǒng)及主軸箱結(jié)構(gòu).主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)主軸電動(dòng)機(jī)通過(guò)一對(duì)同步帶輪將運(yùn)動(dòng)傳遞給主軸，使主軸可以在50?8000r/min轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。該電動(dòng)機(jī)的功率、扭矩特性曲線如圖4-27所示。01000200030004W0500060007000800001000200030004W05000600070008000min-1)I面里0000001X64209753方言楙集圖4-27功率、扭矩特性曲線.主軸箱結(jié)構(gòu)(1)主軸結(jié)構(gòu)圖4-28所示為、FV-800A立式加工中心主軸箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。該主軸選擇的軸承類(lèi)型和配置形式，能夠滿足主軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)和承受較大軸向載荷的要求。(2)主軸準(zhǔn)停裝置機(jī)床的切削扭矩由主軸上的端面鍵來(lái)傳遞，每次機(jī)械手自動(dòng)裝取刀具時(shí)，必須保證刀柄上的鍵槽對(duì)準(zhǔn)主軸的端面鍵，這就要求主軸具有準(zhǔn)確的定位功能。為了滿足主軸這一功能而設(shè)計(jì)的裝置稱(chēng)為主軸準(zhǔn)停裝置或主軸定向裝置。FV-800A立式加工中心采用如圖4-29所示的電氣式主軸準(zhǔn)停裝置，即采用磁力傳感器檢測(cè)定向。圖4-29電氣式主軸準(zhǔn)停裝置三、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)及傳動(dòng)裝置.進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)FV-800A立式加工中心有x軸、丫軸和z軸三個(gè)坐標(biāo)軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。x軸、丫軸和z軸進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)分別由交流伺服電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，螺母帶動(dòng)工作臺(tái)、鞍座或主軸箱移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)x軸、丫軸和z軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。.進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)裝置FV-800A立式加工中心X軸、y軸和Z軸的運(yùn)動(dòng)部件均采用滾動(dòng)直線導(dǎo)軌支承。圖4-30所示為工作臺(tái)的滾動(dòng)直線導(dǎo)軌支承結(jié)構(gòu)。為了保證各軸的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)有較高的傳動(dòng)精度，電動(dòng)機(jī)與滾珠絲杠間采用錐環(huán)無(wú)鍵聯(lián)軸器的連接結(jié)構(gòu)。以X軸進(jìn)給裝置為例，結(jié)合圖4-31分析電動(dòng)機(jī)軸與滾珠絲杠之間的連接結(jié)構(gòu)。四、自動(dòng)換刀裝置FV-800A立式加工中心的刀庫(kù)為盤(pán)式刀庫(kù)，能存儲(chǔ)24把刀具。圖4-32所示為刀庫(kù)、機(jī)械手與主軸的相對(duì)位置示意圖。其動(dòng)作過(guò)程如圖4-33所示。圖4-33換刀裝置（1）刀套向下翻轉(zhuǎn)90°（2）機(jī)械手旋轉(zhuǎn)90°（3）刀具松開(kāi)（4）機(jī)械手拔刀機(jī)械手下降，同時(shí)拔出刀庫(kù)和主軸上的刀具。（5）交換刀具位置機(jī)械手帶著兩把刀具沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)180°，使主軸刀具與刀庫(kù)刀具交換位置。（6）機(jī)械手插刀機(jī)械手上升，分別把刀具插入主軸錐孔和刀庫(kù)的刀套中。（7）刀具夾緊刀具插入主軸錐孔后，刀具的自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)夾緊刀具。（8）驅(qū)動(dòng)機(jī)械手旋轉(zhuǎn)180°的液壓缸復(fù)位驅(qū)動(dòng)機(jī)械手旋轉(zhuǎn)180°的液壓缸復(fù)位，為下次換刀做準(zhǔn)備，而機(jī)械手無(wú)動(dòng)作。（9）機(jī)械手反轉(zhuǎn)90°機(jī)械手反轉(zhuǎn)90°，回到原始位置。（10）刀套向上翻轉(zhuǎn)90°刀套帶著刀具向上翻轉(zhuǎn)90°，為下一次選刀做準(zhǔn)備。第四單元：模塊四臥式加工中心學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.掌握臥式加工中心的用途。2.掌握MH-630臥式加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)及主軸箱傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。3.掌握MH-630臥式加工中心進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)及X軸、Y軸的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。4.了解回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作過(guò)程。5.熟知鏈?zhǔn)降稁?kù)的結(jié)構(gòu)。.了解MH-630臥式加工中心機(jī)械手換刀過(guò)程。教學(xué)重點(diǎn)：1.MH-630臥式加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)及主軸箱傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。.MH-630臥式加工中心進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)及X軸、Y軸的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。.鏈?zhǔn)降稁?kù)的結(jié)構(gòu)。.MH-630臥式加工中心機(jī)械手換刀過(guò)程。教學(xué)難點(diǎn)：1.MH-630臥式加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)及主軸箱傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。.MH-630臥式加工中心進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)及X軸、Y軸的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。.鏈?zhǔn)降稁?kù)的結(jié)構(gòu)。.MH-630臥式加工中心機(jī)械手換刀過(guò)程。輔助教學(xué)：1.多媒體課件2.微課單元學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)教學(xué)過(guò)程：一、機(jī)床的用途、布局及技術(shù)參數(shù)機(jī)床的用途臥式加工中心適用于箱體類(lèi)零件及復(fù)雜零件的加工。臥式加工中心工藝性能好，工件安裝方便，利用分度工作臺(tái)和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)可以加工四個(gè)面或多個(gè)面。在臥式加工中心上可以進(jìn)行銑削、鉆削、鏜削等加工，臥式加工中心的刀庫(kù)容量較大，能夠完成較復(fù)雜的加工過(guò)程。機(jī)床的主要參數(shù)以MH-630臥式加工中心為例介紹，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表4-3。機(jī)床的布局如圖4-34所示為外觀及行程范圍示意圖。二、主傳動(dòng)系統(tǒng)及主軸箱結(jié)構(gòu)主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)主軸電動(dòng)機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)將運(yùn)動(dòng)傳遞給主軸，使主軸可以在46?4500r/min轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速。主軸電機(jī)采用FANUCAC#12S交流主軸電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的最大輸出功率為11KW。電動(dòng)機(jī)的功率-轉(zhuǎn)速曲線如圖4-35所示，主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速為171r/min，其中在46?171r/min轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)為恒扭矩區(qū)域；在171?4500r/min轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)為恒功率區(qū)域。主軸箱（1）主軸箱傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖4-36為MH-630臥式加工中心主軸箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。介紹主軸支承配置形式，該主軸選擇的軸承類(lèi)型和配置形式，能夠滿足主軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)和承受大的軸向載荷和徑向載荷的要求。主軸中可以通冷卻液，采用可通冷卻液的鉆頭進(jìn)行深孔鉆削時(shí)，可以達(dá)到較好的冷卻效果，保證孔的加工精度。電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)齒輪變速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，分為高速擋、中速擋和低速擋三個(gè)速度段。用M43指令指定高速擋，對(duì)應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)速為1536?4500r/min,由電動(dòng)機(jī)到主軸的高速擋傳動(dòng)路線為：主軸電動(dòng)機(jī)一齒輪z1一齒輪z2—齒輪z3-內(nèi)齒輪z6—齒輪z7—齒輪z10；用M42指令指定中速擋，對(duì)應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)速為516?1546r/min，中速擋傳動(dòng)路線為：主軸電動(dòng)機(jī)一齒輪z1一齒輪z2—齒輪z3—齒輪z4—齒輪z5—齒輪z7—齒輪z10；用M41指令指定低速擋，對(duì)應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)速為46?512r/min,低速擋傳遞路線為：主軸電動(dòng)機(jī)一齒輪z1一齒輪z2一齒輪z3-齒輪z4—齒輪z5—齒輪z7—齒輪z8一齒輪z9。在每一個(gè)擋位中，主軸轉(zhuǎn)速均可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，由指令S控制。(2)主軸鎖退刀機(jī)構(gòu)當(dāng)主軸換刀時(shí)，主軸后端的鎖退刀液壓缸右腔通壓力油，活塞推動(dòng)拉桿向左移動(dòng)，使拉桿左端的鎖刀爪放松刀柄，刀具脫離主軸鼻端;同時(shí)主軸內(nèi)孔吹氣以清潔刀套推拔孔及刀柄。主軸刀具的鎖緊由蝶形彈簧的彈性力作用將拉桿向右拉，并帶動(dòng)鎖刀爪抓緊刀具柄端，使刀具固定在主軸鼻端。液壓配重機(jī)構(gòu)如圖4-37所示，該機(jī)床配重機(jī)構(gòu)采用液壓缸與鏈條組合方式，具有慣性小、系統(tǒng)穩(wěn)定性良好的特點(diǎn)，可確保配重機(jī)構(gòu)的動(dòng)作過(guò)程平穩(wěn)。液壓缸驅(qū)動(dòng)動(dòng)滑輪，滑輪組與鏈條帶動(dòng)主軸箱，使主軸箱平衡，防止在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滾珠絲杠副承受主軸箱重力，以減少滾珠絲杠副的磨損。三、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)及傳動(dòng)裝置X軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)X軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖4-38所示。交流伺服電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器直接傳動(dòng)滾珠絲杠副，從而帶動(dòng)工作臺(tái)在導(dǎo)軌上進(jìn)行左、右往復(fù)運(yùn)動(dòng)。X軸采用光學(xué)尺檢測(cè)方式，減小系統(tǒng)誤差，提高系統(tǒng)精度。X軸行程為1000mm，為了避免工作臺(tái)超出最大行程并確保安全，該機(jī)床設(shè)有零位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)，利用微動(dòng)開(kāi)關(guān)和定位塊控制避免過(guò)行程。當(dāng)工作臺(tái)到達(dá)最大行程時(shí)，定位塊觸及微動(dòng)開(kāi)關(guān)，微動(dòng)開(kāi)關(guān)將信號(hào)傳至NC控制器，控制工作臺(tái)停止，確保機(jī)床安全。機(jī)床開(kāi)機(jī)時(shí)，應(yīng)將X軸返回參考點(diǎn)。圖4-38X軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖Y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Y軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與X軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)近似，如圖4-39所示，交流伺服電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器直接傳動(dòng)滾珠絲杠，螺母帶動(dòng)主軸箱沿立柱導(dǎo)軌進(jìn)行上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。Y軸行程為800mm，換刀時(shí)，主軸箱應(yīng)上升到換刀原點(diǎn)。Z軸進(jìn)給傳動(dòng)裝置Z軸傳動(dòng)裝置與X軸傳動(dòng)裝置近似，交流伺服電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器直接傳動(dòng)滾珠絲杠，螺母帶動(dòng)立柱沿底座導(dǎo)軌向前或向后往復(fù)運(yùn)動(dòng)。機(jī)床開(kāi)機(jī)后，應(yīng)將Z軸返回參考點(diǎn)。四、工作臺(tái)結(jié)構(gòu)臥式加工中心在工作過(guò)程中，其工作臺(tái)可以分別完成兩個(gè)工作臺(tái)交換位置、自身分度和工作進(jìn)給等動(dòng)作。工作臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖4-40所示。工作臺(tái)交換位置工件加工完畢，加工位置的工作臺(tái)與等待位置的工件臺(tái)進(jìn)行交換時(shí)，要確定以下三點(diǎn):（1）X軸回到交換工作臺(tái)原點(diǎn)。（2）Y軸和Z軸回到原點(diǎn)位置。（3）工作臺(tái)在角度旋轉(zhuǎn)的零位置上。滿足上述三點(diǎn)后，方可進(jìn)行工作臺(tái)的交換。交換動(dòng)作為：控制工作臺(tái)交換的液壓缸上腔通壓力油，活塞固定，液壓缸帶著升降臺(tái)上升，使沿圓周均布的離合銷(xiāo)與工作臺(tái)脫離接觸，通過(guò)蝸輪、蝸桿將兩工作臺(tái)回轉(zhuǎn)180°交換位置。之后，液壓缸帶著升降臺(tái)下降，使離合銷(xiāo)復(fù)位。工作臺(tái)分度控制工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)分度的液壓缸下腔通壓力油，活塞上升，上、下離合齒處分開(kāi)。如圖4-41所示，伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪、蝸桿減速后，帶動(dòng)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)分度。旋轉(zhuǎn)至所需角度時(shí)，活塞下降，上、下離合齒嚙合，修正旋轉(zhuǎn)角度后定位。工作臺(tái)移動(dòng)由交流伺服電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠副，滾珠絲杠副與工作臺(tái)相連，從而帶動(dòng)工作臺(tái)左右移動(dòng)。五、自動(dòng)換刀裝置主換刀臂主換刀臂的作用是將預(yù)備刀套內(nèi)的刀具與主軸錐孔內(nèi)的刀具進(jìn)行交換。主換刀臂的主要?jiǎng)幼靼ǎ簱Q刀臂旋轉(zhuǎn)75°、拔刀、插刀和主換刀臂旋轉(zhuǎn)180°旋轉(zhuǎn)交換刀庫(kù)以及主軸上刀具位置。（1）刀具推出、拉回機(jī)構(gòu)如圖4-42所示，刀具的推出、拉回由活動(dòng)桿帶動(dòng)換刀臂做前、后往復(fù)移動(dòng)，并由換刀臂上的爪塞頂緊活動(dòng)爪而夾持刀具，使其脫離或進(jìn)入主軸錐孔。主換刀臂的進(jìn)、出均由后端的行程開(kāi)關(guān)限位。（2）主換刀臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)如圖4-43所示，主換刀臂的旋轉(zhuǎn)由75°旋轉(zhuǎn)液壓缸和180°旋轉(zhuǎn)液壓缸分別驅(qū)動(dòng)齒條，與主換刀臂回轉(zhuǎn)軸后端齒輪嚙合帶動(dòng)換刀臂旋轉(zhuǎn)。副換刀臂（1）副換刀臂的移動(dòng)與旋轉(zhuǎn)如圖4-44所示，副換刀臂為單臂機(jī)械手，它移動(dòng)時(shí)由液壓缸推動(dòng)搖臂以固定軸為軸心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)副換刀臂在儲(chǔ)刀倉(cāng)與預(yù)換刀套之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在搖臂移動(dòng)的同時(shí)，由于軌道的引導(dǎo)作用，使搖臂內(nèi)的心軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)副換刀臂做正、反180°旋轉(zhuǎn)。（2）刀具推出、拉回機(jī)構(gòu)副換刀臂推出、拉回機(jī)構(gòu)與主換刀機(jī)構(gòu)的推出、拉回機(jī)構(gòu)類(lèi)似，如圖4-45所示。副換刀臂的推出、拉回由行程開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢測(cè)，副換刀臂采用液壓輔助夾持刀具，可確保刀具夾持穩(wěn)定、安全。鏈?zhǔn)降稁?kù)機(jī)構(gòu)鏈?zhǔn)降稁?kù)的外形結(jié)構(gòu)如圖4-46所示。（1）刀庫(kù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)刀庫(kù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)過(guò)齒輪組、蝸輪及蝸桿減速后傳動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)，鏈輪帶動(dòng)刀套鏈條做正、反向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。刀庫(kù)采用隨機(jī)、就近選刀控制方式，以縮短換刀時(shí)間。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用后，刀套鏈條與驅(qū)動(dòng)鏈輪磨損將使刀套鏈條變得松弛，為消除這一誤差，該機(jī)構(gòu)設(shè)有張力輪以供調(diào)整。在刀庫(kù)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，人員不得進(jìn)入刀庫(kù)范圍內(nèi)，以免發(fā)生危險(xiǎn)。（2）刀庫(kù)定位機(jī)構(gòu)為避免刀庫(kù)因鏈輪左、右兩側(cè)刀具質(zhì)量不平衡而產(chǎn)生自走現(xiàn)象，該機(jī)床設(shè)有定位機(jī)構(gòu)。定位機(jī)構(gòu)主要由液壓缸、定位塊等組成，如圖4-47所示。刀庫(kù)定位機(jī)構(gòu)動(dòng)作:當(dāng)選刀指令下達(dá)后，刀庫(kù)以任意及最近方式選刀，選定刀具后液壓缸驅(qū)動(dòng)定位塊向下插入兩個(gè)刀套之間，從而修正刀套位置并定位。刀庫(kù)的定位取消由行程開(kāi)關(guān)控制。

行程JF關(guān)圖4-47刀庫(kù)定位機(jī)構(gòu)模塊六知識(shí)拓展引導(dǎo)學(xué)生在課后自主學(xué)習(xí)“模塊六知識(shí)拓展”內(nèi)容。2.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)⑴本題分值：100分⑵考核時(shí)間：180分鐘⑶具體考核要求：按工件圖樣完成加工操作。項(xiàng)目與配分序號(hào)技術(shù)要求配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)記錄得分工件質(zhì)量（80分）外圓1@36±0.05IT10超差0.01mm扣1分Ra2降一級(jí)扣1分2@30±0.08IT10超差0.01mm扣1分Ra2降一級(jí)扣1分3@30±0.05IT10超差0.01mm扣1分Ra2降一級(jí)扣1分4@25±0.05IT10超差0.01mm扣1分Ra2降一級(jí)扣1分螺紋5M20X2IT5超差0.01mm扣1分Ra2降一級(jí)扣1分球面6SR7IT4超差0.01mm扣1分

Ra2降一級(jí)扣1分長(zhǎng)度720±0.05IT5超差0.0mm1扣1分Ra2降一級(jí)扣1分870±0.08IT5超差0.01mm扣1分Ra2降一級(jí)扣1分形位公差95降一級(jí)扣1分-0.04A程序與工藝（10分）10程序正確合理5每錯(cuò)一處扣2分不合理每處扣2分11