項(xiàng)目二維護(hù)與保養(yǎng)數(shù)控車AB.ppt

1、任務(wù)一認(rèn)識(shí)數(shù)控車床結(jié)構(gòu)布局和作用,第一章 數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)知識(shí),11 數(shù)控與數(shù)控機(jī)床 12 數(shù)控機(jī)床的分類和常見數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介 13 數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn),引 入,在機(jī)械制造工業(yè)中，單件與小批量生產(chǎn)的零件（批量在10100件）約占機(jī)械加工總量的75%80%。尤其是航空航天、造船、機(jī)床、重型機(jī)械以及國(guó)防工業(yè)中使用的零件，精度要求高、形狀復(fù)雜、加工批量小，用普通機(jī)床加工這些零件效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，有時(shí)甚至不能加工。為了解決這些問(wèn)題，一種具有高精度、高效率、靈活、通用性強(qiáng)的自動(dòng)化加工設(shè)備數(shù)控機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生，它為多品種、小批量，特別是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高的零件提供了自動(dòng)化加工手段。,11 數(shù)控與數(shù)控機(jī)床,1.1

2、 數(shù)控與數(shù)控機(jī)床的概念 數(shù)控即數(shù)字控制（Numerical Control，簡(jiǎn)稱NC），是20世紀(jì)中期發(fā)展起來(lái)的一種自動(dòng)控制技術(shù)，是用數(shù)字化信號(hào)進(jìn)行控制的一種方法。1952美國(guó)研制第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床 數(shù)控機(jī)床（Numerical Control Tool）是用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制的機(jī)床，或者說(shuō)是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。 計(jì)算機(jī)數(shù)控（Computer Numerical Control）系統(tǒng)是采用計(jì)算機(jī)控制加工功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制，并通過(guò)接口與外圍設(shè)備連接。簡(jiǎn)稱CNC系統(tǒng)。,數(shù)控發(fā)展史,1949美國(guó)空軍后勤司令部為了在短時(shí)間內(nèi)制造出經(jīng)常變更設(shè)計(jì)的火箭零件與帕森斯公司合作并選擇麻省理

3、工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)研究所為協(xié)作單位于1952年研制成功第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。中國(guó)從1958年開始研制數(shù)控機(jī)床。四川德陽(yáng)中國(guó)第二重型機(jī)械集團(tuán)鍛造廠三金工車間的DL 250型5米數(shù)控超重型臥式車床,1.3 數(shù)控機(jī)床的工作原理,數(shù)控機(jī)床加工零件的工作過(guò)程如圖18所示。加工步驟如下： （1）根據(jù)被加工零件的圖樣與工藝方案，用規(guī)定的代碼和程序段格式編寫出加工程序。 （2）將所編寫加工程序指令輸入到機(jī)床數(shù)控裝置中。 （3）數(shù)控裝置對(duì)程序（代碼）進(jìn)行處理之后，向機(jī)床各個(gè)坐標(biāo)的伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和輔助控制裝置發(fā)出控制信號(hào)。,（4）伺服機(jī)構(gòu)接到執(zhí)行信號(hào)指令后，驅(qū)動(dòng)機(jī)床的各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件，并控制所需的輔助動(dòng)作。 （5）機(jī)床自動(dòng)加工出

4、合格的零件。,圖11,1.2 數(shù)控機(jī)床的組成,數(shù)控機(jī)床主要由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服裝置、輔助控制裝置、檢測(cè)裝置和機(jī)床本體組成。如圖11所示。,控制介質(zhì),數(shù)控裝置,伺服機(jī)構(gòu),輔助控制裝置,檢測(cè)裝置,機(jī)床本體,主軸箱,立柱,電氣柜,控制面板,主軸,床身,工作臺(tái),冷卻液箱,控制介質(zhì)是指將零件加工信息傳送到數(shù)控裝置去的程序載體。隨數(shù)控裝置類型的不同而不同，常用的有磁盤、移動(dòng)硬盤、Flash（U盤）等（見圖12）。,1. 控制介質(zhì),a),b),c),圖12 常用的控制介質(zhì) a) 磁盤 b) 移動(dòng)硬盤 c) U盤,數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心。如圖13所示是某數(shù)控車床的數(shù)控裝置。它由輸入裝置（如鍵盤）、控制

5、運(yùn)算器和輸出裝置（如顯示器）等構(gòu)成。,2. 數(shù)控裝置,圖13 數(shù)控裝置,伺服機(jī)構(gòu)是數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由驅(qū)動(dòng)裝置和執(zhí)行部件（如伺服電動(dòng)機(jī)）兩大部分組成，如圖14所示。,a) 驅(qū)動(dòng)裝置,b ) 伺服電動(dòng)機(jī),圖14 伺服機(jī)構(gòu),3. 伺服機(jī)構(gòu),輔助控制裝置是介于數(shù)控裝置和機(jī)床機(jī)械、液壓部件之間的強(qiáng)電控制裝置。由于可編程控制器（PLC）具有響應(yīng)快、性能可靠、易于使用、編程和修改程序，并可直接驅(qū)動(dòng)機(jī)床電氣等特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛用作數(shù)控機(jī)床的輔助控制裝置。圖15所示為某可編程控制器的外觀圖。,4.輔助控制裝置,圖15 輔助控制裝置,檢測(cè)反饋裝置將數(shù)控機(jī)床各個(gè)坐標(biāo)軸的實(shí)際位移量、速度參數(shù)檢測(cè)出來(lái)，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并

6、反饋到機(jī)床的數(shù)控裝置中。 檢測(cè)裝置的檢測(cè)元件有多種，常用的有直線光柵（見 圖16）、光電編碼器（見圖17）、圓光柵、絕對(duì)編碼尺等。,圖17 光電編碼器,5. 檢測(cè)裝置,圖16 直線光柵,機(jī)床本體是數(shù)控機(jī)床的主體，是用于完成各種切削加工的機(jī)械部分，包括主運(yùn)動(dòng)部件、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)執(zhí)行部件（如工作臺(tái)、滑板及其傳動(dòng)部件）和床身、立柱、支承部件等。,6.機(jī)床本體,1.4 數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系,數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系通常分為機(jī)床坐標(biāo)系和編程坐標(biāo)系。 （1）機(jī)床坐標(biāo)系 （2）編程坐標(biāo)系 （3）對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn),1.4.1 機(jī)床坐標(biāo)系,（1）機(jī)床相對(duì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)定 （2）機(jī)床坐標(biāo)系的規(guī)定 （3）運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)定 （4）坐標(biāo)軸方向的確

7、定 （5）機(jī)床原點(diǎn) （6）機(jī)床參考點(diǎn),（1） 機(jī)床相對(duì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)定 數(shù)控機(jī)床的加工動(dòng)作主要分刀具的動(dòng)作和工件的動(dòng)作兩部分，在確定機(jī)床坐標(biāo)系的方向時(shí)，始終認(rèn)為工件靜止，而刀具是運(yùn)動(dòng)的。這樣編程人員在不考慮機(jī)床上工件與刀具具體運(yùn)動(dòng)的情況下，就可以依據(jù)零件圖樣，確定機(jī)床的加工過(guò)程。,（2） 機(jī)床坐標(biāo)系的規(guī)定 標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系中X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系由右手笛卡兒直角坐標(biāo)系決定，如圖110a 所示。 1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互為90。大拇指代表X坐標(biāo)，食指代表Y坐標(biāo)，中指代表Z坐標(biāo)。 2） 大拇指的指向?yàn)閄坐標(biāo)的正方向，食指的指向?yàn)閅坐標(biāo)的正方向，中指的指向?yàn)閆坐標(biāo)的正方向。 3）圍繞X、Y

8、、Z坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別用A、B、C表示，根據(jù)右手螺旋定則，大拇指的指向?yàn)閆、Y、Z坐標(biāo)中任意軸的正向，則其余四指的旋轉(zhuǎn)方向即為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C的正向，如圖110b所示。,圖110 右手直角坐標(biāo)系,a),b),(3) 運(yùn)動(dòng)方向的規(guī)定 對(duì)于機(jī)床坐標(biāo)系的方向，均將增大刀具與工件距離的方向確定為各坐標(biāo)軸的正方向，如圖111所示為數(shù)控車床上兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的方向。,（4） 坐標(biāo)軸方向的確定 1）Z坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向：是由傳遞切削的動(dòng)力的主軸所決定的，即平行于主軸軸線的坐標(biāo)軸發(fā)即為Z坐標(biāo)，Z坐標(biāo)的正向?yàn)榈毒唠x開工件的方向。如圖111所示的數(shù)控車床的Z坐標(biāo)。,2）X坐標(biāo) X坐標(biāo)平行于工件的裝夾平面，一般在水平面內(nèi)

9、。確定X坐標(biāo)的方向時(shí)，要考慮兩種情況： 如果工件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則刀具離開工件回轉(zhuǎn)中心的方向?yàn)閄坐標(biāo)的正方向。如圖111所示的數(shù)控車床的X坐標(biāo)。 如果刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則分為兩種情況：Z坐標(biāo)水平時(shí)，觀察者沿刀具主軸向工件看時(shí)，+X運(yùn)動(dòng)方向指向右方；Z坐標(biāo)垂直時(shí)，觀察者面對(duì)刀具主軸向立柱看時(shí)，+X運(yùn)動(dòng)方向指向右方，如圖112所示的立式數(shù)控銑床的X坐標(biāo)。,圖112 立式數(shù)控銑床的坐標(biāo)系,3） Y坐標(biāo) 在確定X、Z坐標(biāo)的正方向后，可以用根據(jù)X和Z坐標(biāo)的方向，按照右手直角坐標(biāo)系來(lái)確定Y坐標(biāo)的方向。如圖112所示的Y坐標(biāo)。,（4） 坐標(biāo)軸方向的確定 1）Z坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向：是由傳遞切削的動(dòng)力的主軸所決定的，即平

10、行于主軸軸線的坐標(biāo)軸發(fā)即為Z坐標(biāo)，Z坐標(biāo)的正向?yàn)榈毒唠x開工件的方向。如圖111所示的數(shù)控車床的Z坐標(biāo)。,（5） 機(jī)床原點(diǎn) 機(jī)床原點(diǎn)又稱為機(jī)床零點(diǎn)，即機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)，是指在機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定點(diǎn)，它在機(jī)床裝配、調(diào)試時(shí)就已確定下來(lái)，是數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)。 1）數(shù)控車床的機(jī)床原點(diǎn) 在數(shù)控車床上，機(jī)床原點(diǎn)一般設(shè)在卡盤端面與主軸中心線的交點(diǎn)處，如圖113所示。 2）數(shù)控銑床的原點(diǎn) 在數(shù)控銑床上，機(jī)床原點(diǎn)一般設(shè)在X、Y、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上，如圖114所示。,圖113 數(shù)控車床的機(jī)床原點(diǎn),圖114 數(shù)控銑床的機(jī)床原點(diǎn),（6）機(jī)床參考點(diǎn) 機(jī)床參考點(diǎn)是用于對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)和控制的固定位置

11、點(diǎn)。圖115所示為數(shù)控車床的參考點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)。,圖115 數(shù)控車床的參考點(diǎn),1.4.2 編程坐標(biāo)系,編程坐標(biāo)系也稱為工件坐標(biāo)系，是編程人員根據(jù)零件圖樣及加工工藝等建立的坐標(biāo)系。 編程坐標(biāo)系一般供編程使用，確定編程坐標(biāo)系時(shí)不必考慮工件毛坯在機(jī)床上的實(shí)際裝夾位置。 編程坐標(biāo)系的原點(diǎn)（編程原點(diǎn)）應(yīng)盡量選擇在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，編程坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與所使用的數(shù)控機(jī)床相應(yīng)的坐標(biāo)軸方向一致，如圖116所示為車削零件的編程坐標(biāo)系及編程原點(diǎn)。,圖116 編程坐標(biāo)系,1.4.3 對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn),對(duì)刀點(diǎn)是數(shù)控加工中刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，程序也是從這一點(diǎn)開始執(zhí)行，所以對(duì)刀點(diǎn)也稱為“起刀點(diǎn)”或“程序起

12、點(diǎn)”。對(duì)刀點(diǎn)選擇的原則如下： （1）找正容易。 （2）編程方便。 （3）對(duì)刀誤差小。 （4）加工時(shí)檢查方便、可靠。,1.數(shù)控車床布局,數(shù)控車床按床身導(dǎo)軌位置的不同分： 立床身；排屑方便。 斜床身：排屑比較方便。 橫床身：在加工中不容易進(jìn)行加工觀察與 排屑操作，但制作成本較低。,二、數(shù)控機(jī)床布局特點(diǎn),4、不同布局影響機(jī)床操作方便程度,（b）為傾斜床身-傾斜滑板，排屑亦較方便，中小規(guī)格的數(shù)控車床其床身的傾斜度以60為宜；（c）水平床身-傾斜滑板，具有水平床身工藝性好，寬度方向的尺寸小，且排屑方便，是臥式數(shù)控車床的最佳布局形式。,數(shù)控斜床身車床,數(shù)控車床的主要內(nèi)部結(jié)構(gòu),圖11,1.2 數(shù)控機(jī)床的組成

13、,數(shù)控機(jī)床主要由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服裝置、輔助控制裝置、檢測(cè)裝置和機(jī)床本體組成。如圖11所示。,控制介質(zhì),數(shù)控裝置,伺服機(jī)構(gòu),輔助控制裝置,檢測(cè)裝置,機(jī)床本體,主軸箱,立柱,電氣柜,控制面板,主軸,床身,工作臺(tái),冷卻液箱,數(shù)控車床的組成及其作用,組成：床身、主軸箱、刀架進(jìn)給系統(tǒng)、尾座、液壓系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)排屑器等組成 1、床身，主要有水平、傾斜、水平床身斜滑鞍。中小車床采用傾斜床身和水平床身斜滑鞍較多，大型車床 和精密車床采用水平床身較多。 主軸傳動(dòng)系統(tǒng)及主軸部件 直流或交流伺服電機(jī).齒形帶主軸 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無(wú)極調(diào)速及恒切速度控制。,主軸脈沖編碼器,同步齒形帶,主軸電機(jī),主軸,數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)

14、主要有以下三種配置方式： （1）帶有變速齒輪的主傳動(dòng)（如圖a） （2）通過(guò)帶傳動(dòng)的主傳動(dòng)（如圖b） （3）由伺服電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng)（如圖c）,2.2.2 數(shù)控機(jī)床主軸的變速形式,2.2.2 數(shù)控機(jī)床主軸的變速形式,(1)帶有變速齒輪的主傳動(dòng) 通過(guò)少數(shù)幾對(duì)齒輪變速，使之成為分段無(wú)級(jí)變速，確保低速時(shí)有足夠的扭矩，以滿足主軸輸出扭矩特性的要求?；讫X輪的移位大都采用液壓撥叉或直接由液壓缸帶動(dòng)齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)。,（2）通過(guò)帶傳動(dòng)的主傳動(dòng),2.2.2 數(shù)控機(jī)床主軸的變速形式,2.2.2 數(shù)控機(jī)床主軸的變速形式,(3)由伺服電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng) 這種主傳動(dòng)方式大大簡(jiǎn)化了主軸箱 體與主軸的結(jié)構(gòu)，有效地提高了

15、主軸部 件的剛度，但主軸輸出扭矩小，電動(dòng)機(jī) 發(fā)熱對(duì)主軸的精度影響較大，主要用于 高速輕載的中小型機(jī)床。,2.2.3 數(shù)控機(jī)床的主軸部件,機(jī)床的主軸部件是機(jī)床重要的部件之一，它帶動(dòng)工件或刀具執(zhí)行機(jī)床的切削運(yùn)動(dòng)。因此數(shù)控機(jī)床主軸部件的精度、抗振性和熱變形對(duì)加工質(zhì)量有直接的影響。 主軸部件包括： 1 主軸軸承 2 刀具的自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 3 主軸的準(zhǔn)停裝置,2.2.3 數(shù)控機(jī)床的主軸部件,(1)數(shù)控機(jī)床的主軸軸承配置形式如圖所示： 前支承采用圓錐孔雙列圓柱滾子軸承和雙向推力角接觸球軸承組合，后支承采用成對(duì)角接觸球軸承（a）。 前軸承采用高精度角接觸球軸承（b）。 雙列圓錐滾子軸承和單列圓錐滾子軸承（c）

16、。,2.2.3 數(shù)控機(jī)床的主軸部件,（2）主軸結(jié)構(gòu),數(shù)控車床主軸結(jié)構(gòu),2.2.3 數(shù)控機(jī)床的主軸部件,刀具的自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 它主要由拉桿7、拉桿端部的四個(gè)鋼球3、碟形彈簧8、活塞10、液壓缸11等組成。,2.2.3 數(shù)控機(jī)床的主軸部件,主軸的準(zhǔn)停裝置。 主軸準(zhǔn)停裝置具有準(zhǔn)確定位的功能，將主軸準(zhǔn)確地停在某一固定位置，以便在該處進(jìn)行換刀等動(dòng)作。 主軸準(zhǔn)停裝置主要分為機(jī)械方式和電氣方式兩種。,機(jī)械式主軸準(zhǔn)停裝置,1-定位盤； 2-接近體； 3-無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)； 4-定位液壓缸,2.2.3 數(shù)控機(jī)床的主軸部件,1-指令 2-強(qiáng)電時(shí)序電路 3-伺服單元 4-主軸電機(jī) 5-同步齒形帶 6-位置控制電路 7-主軸

17、端面鍵 8-主軸 9-發(fā)磁體 10-磁傳感器 11-放大器 12-定向電路,電氣式主軸準(zhǔn)停裝置原理圖,2.2.3 數(shù)控機(jī)床的主軸部件,(3)電主軸與高速主軸系統(tǒng) 在高速機(jī)床上，大多數(shù)使用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和主軸一體的電主軸，可以使主軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)，甚至幾十萬(wàn)轉(zhuǎn)每分鐘，主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性更高。,電主軸結(jié)構(gòu)原理圖 1-引出線 2-定子 3-轉(zhuǎn)子 4-套筒 5-繞組 6-外殼,2.2.3 數(shù)控機(jī)床的主軸部件,電主軸傳動(dòng)的特點(diǎn)： (1)機(jī)械結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單，傳動(dòng)慣量小，因而快速響應(yīng)性好，能實(shí)現(xiàn)極高的速度、加（減）速度和定角速度的快速準(zhǔn)停（C軸控制）。 (2)通過(guò)采用交流變頻調(diào)速或磁場(chǎng)矢量控制的交流主

18、軸驅(qū)動(dòng)裝置，輸出功率大，調(diào)速范圍寬，并有比較理想的轉(zhuǎn)矩功率特性。 (3)可以實(shí)現(xiàn)了主軸部件的單元化。,3.進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng),見下圖：橫向進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)是帶動(dòng)刀架做橫向X軸移動(dòng)的裝置，它控制機(jī)件的徑向尺寸，縱向進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)是帶動(dòng)刀架做橫向Y軸移動(dòng)的裝置，它控制機(jī)件的軸向尺寸,5.3.1 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)組成,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)齒輪或同步帶,運(yùn)動(dòng)變換機(jī)構(gòu)絲杠螺母副、蝸桿蝸輪副、 齒輪齒條副等,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo) 軌、軸承,執(zhí)行件工作臺(tái),5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),數(shù)控車床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖,5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),工作原理：絲桿（螺母）旋轉(zhuǎn)，滾珠在封閉滾道內(nèi)沿滾

19、道滾動(dòng)、迫使螺母（絲桿）軸向移動(dòng),5.3.2 滾珠絲杠螺母副,5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),滾珠絲杠螺母副具有傳動(dòng)效率高達(dá)85%96%，約為一般滑動(dòng)絲杠副的24倍； 啟動(dòng)時(shí)無(wú)顫振，低速時(shí)無(wú)爬行； 靜、動(dòng)摩擦系統(tǒng)幾乎相等； 壽命長(zhǎng)，磨損小、精度保持性好； 可預(yù)緊消隙，提高系統(tǒng)的剛度。,滾珠絲杠螺母副特點(diǎn)：,5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),1滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu),1-絲杠 2-螺母 3-滾珠 4-回珠管 5反向器,5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),滾珠在循環(huán)過(guò)程中回珠時(shí)與絲杠脫離接觸的結(jié)構(gòu)； 采用弧形銅管形成滾珠返回通道，由彎管的端部引導(dǎo)滾珠； 其工作圈數(shù)是2.5圈或3.5圈 ，12列。,2. 滾珠絲杠螺母副

20、的分類,（1） 外循環(huán),5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),（2） 內(nèi)循環(huán),1-絲杠 2-螺母 3-滾珠 4-反向器,滾珠在循環(huán)過(guò)程中始終與絲杠保持接觸的結(jié)構(gòu)。 采用圓柱凸鍵反向器實(shí)現(xiàn)滾珠循環(huán)，反向器嵌入螺母內(nèi)。 工作圈數(shù)是3列。,5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),3滾珠絲杠螺母副軸向間隙調(diào)整,軸向間隙通常是指絲杠和螺母無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲杠和螺母之間的最大軸向竄動(dòng)量。,（1）雙螺母墊片調(diào)隙式,5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),4.自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架,刀架是數(shù)控車床的重要部件，用于安裝各種切削加工刀具。其結(jié)構(gòu)直接影響機(jī)床的切削性能和工作效率，常見刀架分立式轉(zhuǎn)塔刀架臥式轉(zhuǎn)塔刀架。轉(zhuǎn)塔式刀架普遍采用，他通過(guò)轉(zhuǎn)塔頭的旋轉(zhuǎn)、分度定

21、位來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床的切削加工。,數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)與部件,6.4 數(shù)控機(jī)床自動(dòng)換刀系統(tǒng),回轉(zhuǎn)刀架換刀,第6章 數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)與部件,6.4 數(shù)控機(jī)床自動(dòng)換刀系統(tǒng),（5） 機(jī)床原點(diǎn) 機(jī)床原點(diǎn)又稱為機(jī)床零點(diǎn)，即機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)，是指在機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定點(diǎn)，它在機(jī)床裝配、調(diào)試時(shí)就已確定下來(lái)，是數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)。 1）數(shù)控車床的機(jī)床原點(diǎn) 在數(shù)控車床上，機(jī)床原點(diǎn)一般設(shè)在卡盤端面與主軸中心線的交點(diǎn)處，如圖113所示。 2）數(shù)控銑床的原點(diǎn) 在數(shù)控銑床上，機(jī)床原點(diǎn)一般設(shè)在X、Y、Z坐標(biāo)的正方向極限位置上，如圖114所示。,圖113 數(shù)控車床的機(jī)床原點(diǎn),圖114 數(shù)控銑床的機(jī)床原點(diǎn),（6）機(jī)床參

22、考點(diǎn) 機(jī)床參考點(diǎn)是用于對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)和控制的固定位置點(diǎn)。圖115所示為數(shù)控車床的參考點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)。,圖115 數(shù)控車床的參考點(diǎn),1.4.2 編程坐標(biāo)系,編程坐標(biāo)系也稱為工件坐標(biāo)系，是編程人員根據(jù)零件圖樣及加工工藝等建立的坐標(biāo)系。 編程坐標(biāo)系一般供編程使用，確定編程坐標(biāo)系時(shí)不必考慮工件毛坯在機(jī)床上的實(shí)際裝夾位置。 編程坐標(biāo)系的原點(diǎn)（編程原點(diǎn)）應(yīng)盡量選擇在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，編程坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與所使用的數(shù)控機(jī)床相應(yīng)的坐標(biāo)軸方向一致，如圖116所示為車削零件的編程坐標(biāo)系及編程原點(diǎn)。,圖116 編程坐標(biāo)系,1.4.3 對(duì)刀點(diǎn)與換刀點(diǎn),對(duì)刀點(diǎn)是數(shù)控加工中刀具相對(duì)工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，程序也

23、是從這一點(diǎn)開始執(zhí)行，所以對(duì)刀點(diǎn)也稱為“起刀點(diǎn)”或“程序起點(diǎn)”。對(duì)刀點(diǎn)選擇的原則如下： （1）找正容易。 （2）編程方便。 （3）對(duì)刀誤差小。 （4）加工時(shí)檢查方便、可靠。,12 數(shù)控機(jī)床的分類和常見數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介,1.2.1 數(shù)控機(jī)床的分類 按控制運(yùn)動(dòng)的方式分類 (1) 點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床 (2) 直線控制數(shù)控機(jī)床 (3) 輪廓控制數(shù)控機(jī)床,(1) 點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床,點(diǎn)拉控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是只控制從一點(diǎn)到另一點(diǎn)位置的精確定位,而不控制移動(dòng)軌跡,在移動(dòng)和定位過(guò)程中不進(jìn)行任何加工,如圖119所示。,(2) 直線控制數(shù)控機(jī)床,直線控制數(shù)控機(jī)床也自然數(shù)為點(diǎn)位直線控制機(jī)床。其特點(diǎn)是機(jī)床移動(dòng)部件不僅要實(shí)現(xiàn)由一

24、個(gè)位置到另一個(gè)位置的精確定位，而且要控制工作臺(tái)以給定的速度，沿平行坐標(biāo)軸方向進(jìn)行直線切削運(yùn)動(dòng)（有些機(jī)床還可以進(jìn)行45斜率直線的加工），如圖120所示。,(3) 輪廓控制數(shù)控機(jī)床,輪廓控制數(shù)控機(jī)床是對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上軸同時(shí)進(jìn)行控制。它不僅要控制機(jī)床移動(dòng)部件的起點(diǎn)和終點(diǎn)，而且要控制加工過(guò)程中每一點(diǎn)的速度、方向和位移量，運(yùn)動(dòng)軌跡是任意的直線、圓弧、螺旋線等，將工件加工成一定的輪廓形狀，如圖121所示。,圖120 直線控制加工圖,圖121 輪廓控制加工圖,2. 按伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)分類,（1）開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是其控制系統(tǒng)不帶反饋裝置，執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常采用功率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或電流脈沖馬達(dá)，如圖

25、122所示。,（2） 閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是在機(jī)床移動(dòng)部件上直線安裝直線位移檢測(cè)裝置（如直線光柵等），將測(cè)量的實(shí)際位移值反饋到數(shù)控裝置中，與輸入的指令位移值進(jìn)行比較，用比較的差值對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制，直至差值消除為止，使移動(dòng)部件按照實(shí)際需要的位移量運(yùn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)移動(dòng)部件的精確運(yùn)動(dòng)和定位，從而使加工精度大大提高。,（3） 半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床 半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是在伺服電動(dòng)機(jī)的軸或數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)絲杠上裝有角度檢測(cè)裝置（如光電編碼器等），通過(guò)檢測(cè)絲杠的轉(zhuǎn)角間接地檢測(cè)移動(dòng)部件的實(shí)際位移，然后反饋到數(shù)控裝置中去，與輸入的指令位移值進(jìn)行比較，用比較的差值對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制。,圖124 半閉環(huán)電路圖,圖123 閉環(huán)電路圖,3. 按數(shù)控機(jī)床的顯示分類,（1）低檔數(shù)控機(jī)床 （2）中檔數(shù)控機(jī)床 （3）高檔數(shù)控機(jī)床,1.2.2 常見數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介,1.數(shù)控車床 數(shù)控車床一般具有兩軸聯(lián)動(dòng)功能，Z軸是與主軸方向平行的運(yùn)動(dòng)軸，X軸是在水平面向內(nèi)