消費者行為學 第3版 課件學習項目4 數(shù)控車床結(jié)構(gòu)分析

數(shù)控機床精品課件學習項目四數(shù)控車床結(jié)構(gòu)分析任務(wù)一數(shù)控車床概述

任務(wù)二數(shù)控車床的傳動與結(jié)構(gòu)任務(wù)三數(shù)控車削中心項目分解任務(wù)一數(shù)控車床概述

主要介紹數(shù)控車床的加工工藝范圍、數(shù)控車床分類、特點與發(fā)展、布局形式以及組成和技術(shù)參數(shù)。

通過學習，掌握數(shù)控車床的加工工藝范圍、分類，了解數(shù)控車床的特點與發(fā)展，熟悉數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)布局形式，了解MJ—50數(shù)控車床的組成與相關(guān)技術(shù)參數(shù)。

任務(wù)內(nèi)容

任務(wù)目標數(shù)控車床主要用于對各種回轉(zhuǎn)體表面進行加工，諸如內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、成形回轉(zhuǎn)面、螺紋面、高精度回轉(zhuǎn)曲面、端面及端面螺紋面等的加工。一、工藝范圍與分類

數(shù)控車床加工工藝范圍1）臥式數(shù)控車床又分為數(shù)控水平導(dǎo)軌臥式車床（平床身數(shù)控車床）和數(shù)控傾斜導(dǎo)軌臥式車床（斜床身數(shù)控車床）。2）立式數(shù)控車床簡稱為數(shù)控立車一、工藝范圍與分類數(shù)控車床的分類（主軸位置）1）單刀架數(shù)控車床一般都配置有各種形式的單刀架2）雙刀架數(shù)控車床一、工藝范圍與分類數(shù)控車床的分類（刀架數(shù)量）1）經(jīng)濟型數(shù)控車床2）普及型數(shù)控車床3）高檔型數(shù)控車床一、工藝范圍與分類數(shù)控車床的分類（功能）1)卡盤式數(shù)控車床沒有尾座，適合車削盤類(含短軸類)零件，采用液壓或電動卡盤裝夾工件，卡盤結(jié)構(gòu)多具有可調(diào)卡爪或不淬火卡爪（即軟卡爪）。2)頂尖式數(shù)控車床配有普通尾座或數(shù)控尾座，適合車削較長的零件及直徑不太大的盤類零件。一、工藝范圍與分類數(shù)控車床的分類（加工工件）（1）傳動機構(gòu)簡單（2）工藝復(fù)合化和功能集成化（3）加工生產(chǎn)效率高（4）能加工復(fù)雜的回轉(zhuǎn)表面，保證加工精度和質(zhì)量（5）減輕了操作者的勞動強度二、數(shù)控車床的特點與發(fā)展

1．數(shù)控車床的特點（1）高速化、高精度化（2）高柔性化（3）智能化（4）綠色化、人文化（5）網(wǎng)絡(luò)化、集成化

二、數(shù)控車床的特點與發(fā)展

2．數(shù)控車床的發(fā)展（1）工件形狀、尺寸和精度的方面影響（2）生產(chǎn)效率的影響（3）機床占地面積的影響三、數(shù)控車床的布局形式

1．影響數(shù)控車床布局形式的主要因素（1）床身與導(dǎo)軌的布局（2）刀架的布局（3）主軸箱與尾座的布局形式三、數(shù)控車床的布局形式

2．影響數(shù)控車床布局主要形式四、數(shù)控車床的組成與技術(shù)參數(shù)MJ—50型數(shù)控車床的組成1—腳踏開關(guān)2—對刀儀3—卡盤4—主軸箱5—防護門6—壓力表7、8—防護罩9—轉(zhuǎn)臂10—CNC裝置11—回轉(zhuǎn)刀架12—尾座13—斜滑板14—床身任務(wù)二數(shù)控車床的傳動與結(jié)構(gòu)

主要介紹MJ—50數(shù)控車床的主傳動系統(tǒng)與主軸箱結(jié)構(gòu)、進給傳動系統(tǒng)與傳動裝置、自動回轉(zhuǎn)刀架、尾座及輔助裝置等知識

通過對MJ—50型數(shù)控車床傳動系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)的學習，掌握數(shù)控車床上各個傳動系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu)的知識，了解其他類型數(shù)控車床傳動與結(jié)構(gòu)。

任務(wù)內(nèi)容

任務(wù)目標

數(shù)控車床傳動系統(tǒng)指的是通過一系列傳動件（如齒輪、帶輪、皮帶等）將執(zhí)行件（如主軸、刀架等）與動力源（如主軸電機、進給電機等）聯(lián)系起來所組成的系統(tǒng)。圖4-13為標準型MJ—50數(shù)控車床的傳動系統(tǒng)。一、主傳動系統(tǒng)與主軸箱結(jié)構(gòu)1.傳動系統(tǒng)

數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)指的是通過一系列傳動件（如齒輪、帶輪、皮帶等）將主軸與主軸電機聯(lián)系起來所組成的傳動系統(tǒng)。

一、主傳動系統(tǒng)與主軸箱結(jié)構(gòu)2.主傳動系統(tǒng)主軸箱通常是由主軸、主軸箱體、軸承、帶輪、螺母、螺釘?shù)攘悴考M成。對于主軸轉(zhuǎn)動來說，影響主軸精度主要因素是主軸軸向跳動（端面跳動）誤差和主軸徑向跳動誤差兩方面。一、主傳動系統(tǒng)與主軸箱結(jié)構(gòu)3.主軸箱結(jié)構(gòu)（1）縱向進給傳動系統(tǒng)縱向進給傳動系統(tǒng)是由縱向進給伺服電動機通過中間傳動件帶動執(zhí)行部件（如刀架滑板）沿著Z向運動的系統(tǒng)二、進給傳動系統(tǒng)與傳動裝置1．縱向進給傳動系統(tǒng)及其傳動裝置（1）縱向進給傳動系統(tǒng)（2）縱向進給傳動裝置二、進給傳動系統(tǒng)與傳動裝置1．縱向進給傳動系統(tǒng)及其傳動裝置1—脈沖編碼器2、12—同步帶輪3、6—緩沖擋塊4、8、16—螺母5—滾珠絲杠7—軸承9—軸承座10、17—螺釘11—同步帶13—床身14—進給電機15—角接觸球軸承18—法蘭19—內(nèi)錐環(huán)20—外錐環(huán)（1）橫向進給傳動系統(tǒng)（2）橫向進給傳動裝置二、進給傳動系統(tǒng)與傳動裝置2．橫向進給傳動系統(tǒng)及其傳動裝置1—滑板2、11—螺母3、9—軸承4—軸承座5、8—緩沖塊6—絲杠7—絲杠螺母13—鍵10、12、14—同步帶輪副15—進給電機16—脈沖編碼器

結(jié)合其結(jié)構(gòu)組成，自動回轉(zhuǎn)換刀架需經(jīng)過四個過程完成一次換刀，即“刀盤抬起、刀盤轉(zhuǎn)位、刀盤定位和刀盤夾緊”四個過程。三、自動回轉(zhuǎn)刀架刀架結(jié)構(gòu)和原理1—平板共軛分度凸輪2—液壓馬達3—錐環(huán)4、5—齒輪副6—刀架主軸7、12—推力軸承8—滾針軸承9—活塞10、13—動、靜鼠牙盤11—刀盤液壓驅(qū)動動力自定心卡盤，卡盤3用螺絲釘固定在主軸前端，液壓缸5固定在主軸后端，改變液壓缸左右腔的通油狀態(tài)，活塞桿4帶動卡盤內(nèi)的驅(qū)動爪1驅(qū)動卡爪2，夾緊或松開工件，并通過行程開關(guān)6和7發(fā)出相應(yīng)信號。

四、自動定心卡盤卡盤結(jié)構(gòu)和原理1—驅(qū)動爪2—卡爪3—卡盤4—活塞桿5—液壓缸6、7—行程開關(guān)頂尖1與尾座套筒2通過錐孔連接在一起，當數(shù)控機床接受數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出液壓頂尖頂出動作時，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令將控制液壓系統(tǒng)的電磁換向閥動作，從而控制液壓油液通過活塞桿4的中心孔壓入尾座套筒2的左腔，即可推動尾座套筒伸出；反之，當數(shù)控系統(tǒng)要求液壓頂尖退回動作時，系統(tǒng)指令將控制電磁換向閥重新動作，致使壓力油向液壓套筒右腔進入，此時尾座套筒和頂尖退回。

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五、機床尾座尾座結(jié)構(gòu)和原理1—頂尖2—尾座套筒3—尾座殼體4—活塞桿5—端蓋6、7—擋塊8、9—行程開關(guān)10—行程桿

數(shù)控車床上的防護裝置主要是起到安全防護的作用，如防塵、防水、防油、防腐蝕等。如圖是一種鋼板防護罩，主要是安裝在導(dǎo)軌與機床工作臺之間，起到防護導(dǎo)軌副等作用；圖是一種圓形防護罩，主要是安裝在絲杠上，起到防護作用。六、數(shù)控車床的輔助裝置

1．防護裝置數(shù)控車床上配置排屑裝置是實現(xiàn)自動排屑，從而減輕操作人員的勞動強度，主要排屑裝置有鏈板式、永磁式、刮板式、真空負壓式和螺旋式等，其中鏈板式排屑裝置使用較為廣泛些，其適應(yīng)于團狀、卷狀、塊狀金屬及非金屬的干式、溫式排屑，具有輸送效率高，輸送速度選擇范圍大，運輸平穩(wěn)可靠，噪聲小等特點。

六、數(shù)控車床的輔助裝置2．排屑裝置數(shù)控車床的傳統(tǒng)對刀方法是指在機床上使用相對位置檢測手動對刀，精確的對刀方式可利用機外對刀儀裝置，或機床上本身具有對刀檢測系統(tǒng)，自動對刀。

六、數(shù)控車床的輔助裝置

3．檢測對刀裝置任務(wù)三數(shù)控車削中心主要介紹數(shù)控車削中心機床的加工工藝范圍、C軸功能與伺服控制以及自驅(qū)動刀具的典型結(jié)構(gòu)。通過學習，掌握數(shù)控車削中心的加工工藝范圍、C軸功能與伺服控制以及自驅(qū)動刀具的典型結(jié)構(gòu)。

任務(wù)內(nèi)容

任務(wù)目標車削中心是一種復(fù)合型多功能機床，它是集數(shù)控車削、銑削、鉆和鏜等為一體的多工序機床。它是在工件一次裝夾數(shù)控車削的基礎(chǔ)上，拓展了在其回轉(zhuǎn)工件表面上實現(xiàn)銑削、鉆削和鏜削的加工。圖4-28是車削中心加工的一些典型零件。車削中心概述概述車削中心的工藝范圍是集數(shù)控車削全部工藝和銑削、鉆削等工藝為一體，下圖其除了車削加工以外可以完成的銑削、鉆削等加工工序圖。一、車削中心的工藝范圍工藝范圍車削中心的C軸功能主要是在數(shù)控車床的機床上拓展了兩大結(jié)構(gòu)：一是動力刀架，可以安裝銑刀、鉆頭等回轉(zhuǎn)刀具，且專門配置自驅(qū)動刀具的伺服電動機，可實現(xiàn)無級調(diào)速；二是車床主軸具有C坐標軸功能，即主軸除了旋轉(zhuǎn)做主運動之外，還可以在任何周向位置停止、進給，完成周向定位、圓周分度等運動。二、C軸功能與伺服控制1.C軸功能車削中心在加工過程中，主軸伺服電動機與自驅(qū)動刀具伺服電動機是互鎖的。即當C軸進行分度或圓周進給時，主軸將脫開主軸電動機，接合自驅(qū)動刀具的伺服電動機；若進行普通的數(shù)控車削加工時，則脫開自驅(qū)動刀具的伺服電動機，接合主軸電動機。這種互鎖的方式主要有以下兩種：二、C軸功能與伺服控制2.伺服控制（1）精密蝸桿副傳動結(jié)構(gòu)精密蝸桿副傳動結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)車削中心C軸伺服控制的典型結(jié)構(gòu)之一。它采用可嚙合和脫開的精密蝸桿副結(jié)構(gòu)，當機床處于銑削和鉆削狀態(tài)時，即主軸需要實現(xiàn)C軸功能時，蝸桿1和蝸輪3嚙合，若不需要C軸功能時，則蝸桿與蝸輪脫開。該蝸桿渦輪副有一個可固定的精確調(diào)整滑塊來調(diào)整，以消除嚙合間隙。C軸的分度精度由一個脈沖編碼器來保證，分度精度為0.01o二、C軸功能與伺服控制2.伺服控制（2）經(jīng)滑移齒輪控制的C軸傳動圖4-32是車削中心的C軸傳動系統(tǒng)圖，由主軸箱和C軸控制箱兩部分組成。當主軸在一般車削狀態(tài)時，換位液壓缸6使滑移齒輪5與主軸齒輪7脫開，制動液壓缸10脫離制動，主軸電動機通過V帶帶動V帶輪11使主軸8轉(zhuǎn)動。二、C軸功能與伺服控制2.伺服控制圖4-32C軸控制傳動系統(tǒng)圖（一）1、2、3、4—傳動齒輪5—滑移齒輪6—換位液壓缸7—主軸齒輪8—主軸9—主軸箱10—制動液壓缸11—V帶輪12—主軸制動盤13—齒形帶輪14—脈沖編碼器15—C軸伺服電動機16—C軸控制箱圖4-33C軸控制傳動系統(tǒng)圖（二）1—C軸伺服電動機2—滑移齒輪3—主軸4—分度齒輪5—插銷連桿6—壓緊液壓缸自驅(qū)動刀具是指那些具備獨立驅(qū)動源的刀具。車削中心自驅(qū)動刀具主要由動力源、變速傳動裝置和自驅(qū)動刀具附件等三部分組成。1．動力源2．變速傳動裝置3．自驅(qū)動刀具附件三、自驅(qū)動刀具的典型結(jié)構(gòu)組成訓練項目CK6150數(shù)控車床機械結(jié)構(gòu)分析與調(diào)整通過對CK6150車床機械結(jié)構(gòu)拆裝、分析，主要掌握以下內(nèi)容：1）CK6150車床主運動傳動機構(gòu)及其特點；主軸回轉(zhuǎn)精度檢測方法；主軸支承軸承間隙調(diào)整方法。2）CK6150車床進給運動傳動機構(gòu)及其特點；反向空程誤差的測定及滾珠絲杠間隙調(diào)整方法；動、靜導(dǎo)軌間隙檢測及調(diào)整方法。3）CK6150車床刀架結(jié)構(gòu)及其特點；保養(yǎng)維護。訓練目的

訓練項目CK6150數(shù)控車床機械結(jié)構(gòu)分析與調(diào)整1）教師講解CK6150數(shù)控車床的整體結(jié)構(gòu)及其特點。2）學生領(lǐng)取相關(guān)技術(shù)圖紙等資料，對照機床進行圖紙分析。3）準備相關(guān)拆裝等工具。4）按照圖紙要求，拆卸機床主軸箱、對照圖紙分析主運動傳動及其結(jié)構(gòu)；檢測主軸回轉(zhuǎn)精度；在教師指導(dǎo)下調(diào)整主軸支撐軸承間隙以提高主軸運轉(zhuǎn)質(zhì)量。5）按照圖紙要求，拆卸機床進給機構(gòu)、對照圖紙分析進給運動及其結(jié)構(gòu)；檢測Z軸反向空程誤差；在教師指導(dǎo)下調(diào)整滾珠絲杠間隙；用塞尺檢測動、靜導(dǎo)軌間隙并進行調(diào)整。6）按照圖紙要求，拆卸機床刀架機構(gòu)、對照圖紙分析刀架運動及其結(jié)構(gòu)；保養(yǎng)維護。7）將所拆卸的機構(gòu)進行安裝、調(diào)試，并會利用檢測工具檢驗是否合理。8）根據(jù)指導(dǎo)教師要求，繪制出規(guī)定的機床傳動機構(gòu)，并展開分析。9）分析其它內(nèi)容，撰寫訓練報告。

訓練內(nèi)容訓練項目CK6150數(shù)控車床機械結(jié)構(gòu)分析與調(diào)整要求1：根據(jù)圖的傳動系統(tǒng)圖，指出機床各個部位功能及其特點。要求2：根據(jù)MJ—50型數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù)的分析，查閱相關(guān)資料編寫CK6150數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù)。參考附圖及相關(guān)要求訓練項目CK6150數(shù)控車床機械結(jié)構(gòu)分析與調(diào)整要求3：根據(jù)圖標出該機床主軸結(jié)構(gòu)各部分零件，并分析、說明其作用參考附圖及相關(guān)要求訓練項