數(shù)控機(jī)床機(jī)械機(jī)構(gòu)ppt課件

1、 本章內(nèi)容：本章內(nèi)容： 5.1 概述概述 5.2 數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng) 5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng) 5.4 自動(dòng)換刀安裝自動(dòng)換刀安裝 5.5 數(shù)控機(jī)床的主要輔助安數(shù)控機(jī)床的主要輔助安裝裝 5.6 數(shù)控機(jī)床其它進(jìn)給傳動(dòng)數(shù)控機(jī)床其它進(jìn)給傳動(dòng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 5.7 小結(jié)小結(jié) 5.8 思索題與習(xí)題思索題與習(xí)題 本章教學(xué)要求：本章教學(xué)要求： 本章主要讓學(xué)生了解數(shù)控機(jī)床本章主要讓學(xué)生了解數(shù)控機(jī)床對主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的要對主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的要求；了解主軸的調(diào)速方法；熟習(xí)主求；了解主軸的調(diào)速方法；熟習(xí)主軸部件、滾珠絲杠螺母副、直線電軸部件、滾珠絲杠螺母副、

2、直線電動(dòng)機(jī)、數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌、自動(dòng)換刀動(dòng)機(jī)、數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌、自動(dòng)換刀安裝；認(rèn)識數(shù)控回轉(zhuǎn)任務(wù)臺(tái)、分度安裝；認(rèn)識數(shù)控回轉(zhuǎn)任務(wù)臺(tái)、分度任務(wù)臺(tái)等主要輔助安裝。為學(xué)生初任務(wù)臺(tái)等主要輔助安裝。為學(xué)生初步具有設(shè)計(jì)機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)的才干打步具有設(shè)計(jì)機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)的才干打下根底。下根底。 5.1 概概 述述 加工質(zhì)量，數(shù)控機(jī)床多采取減小熱變性的措施。加工質(zhì)量，數(shù)控機(jī)床多采取減小熱變性的措施。 1提高機(jī)床的靜、動(dòng)剛度 2減少機(jī)床的熱變形 3減少運(yùn)動(dòng)間的摩擦和消除傳動(dòng)間隙 4提高機(jī)床的壽命和精度堅(jiān)持性 5減少輔助時(shí)間和改善操作性能 6平安防護(hù)和宜人的外型 5.2 數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng) 5.2.2 數(shù)控機(jī)

3、床主軸的調(diào)速方法 有級變速僅用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，大多數(shù)數(shù)控機(jī)床均采用無級變速或分段無級變速。 圖5-1所示：電機(jī)不具備變速功能，經(jīng)過撥叉控制滑移齒輪嚙合位置實(shí)現(xiàn)主軸變速。 圖5-1 有級變速系統(tǒng) 如圖5-2所示，電機(jī)經(jīng)同步齒形帶傳動(dòng)主軸，電機(jī)是性能更好的交、直流主軸電機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)是變速范圍寬，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)8000r/min，在傳動(dòng)上能根天性滿足目前大多數(shù)數(shù)控機(jī)床的要求，易于實(shí)現(xiàn)豐富的控制功能、其構(gòu)造簡單、安裝調(diào)試方便，可滿足如今中高檔數(shù)控機(jī)床的控制要求。但對于越來越高的速度需求，該配置方式已難以滿足。 數(shù)控機(jī)床在實(shí)踐消費(fèi)中，并不需求在整個(gè)變速范圍內(nèi)均為恒功率。普通要求在中、高速段為恒功率傳動(dòng)，在

4、低速段為恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)。為了保證數(shù)控機(jī)床主軸低速時(shí)有較大的轉(zhuǎn)矩和主軸的變速范圍盡能夠大，有的數(shù)控系統(tǒng)在交流或直流電動(dòng)機(jī)無級變速的根底上配以齒輪變速，使之成為分段無級變速，如圖5-3 圖5-3 分段無級變速 在小型數(shù)控機(jī)床上，或主傳動(dòng)系統(tǒng)要求振動(dòng)小、噪聲低的數(shù)控機(jī)床，也可采用平帶、V帶、齒形帶以及多楔帶等帶傳動(dòng)方式構(gòu)成分段無級變速系統(tǒng)。c)b)54a)321 在帶有齒輪變速的分段無級變速系統(tǒng)中，有級變速機(jī)構(gòu)的變速通常采用液壓撥叉和電磁離合器兩種變速方式。1液壓撥叉變速機(jī)構(gòu)： 液壓變速機(jī)構(gòu)的原理和方式可以用圖5-4來闡明。 圖5.4 三位液壓撥叉變速機(jī)構(gòu)的原理和方式1、5液壓缸 2活塞桿 3撥叉 4套

5、筒 圖 5 - 5 嚙 合 式 電 磁 離 合 器1 - 線 圈 2 - 銜 鐵 3 - 螺 釘 4 - 彈 簧 5 - 定 位 環(huán) 6 - 隔 離 環(huán) 7 - 螺 釘 8 - 磁 軛 9 - 旋 轉(zhuǎn) 環(huán) 電磁離合器能簡化變速機(jī)構(gòu)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，它是經(jīng)過安裝在傳動(dòng)軸上的離合器的吸合和分別的不同組合來改動(dòng)齒輪的傳動(dòng)道路，實(shí)現(xiàn)主軸變速的。 圖5-5是嚙合式電磁離合器也稱牙嵌式電磁離合器的構(gòu)造圖。 圖5-6 電主軸 電主軸的出現(xiàn)大大簡化了主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)造，實(shí)現(xiàn)了所謂的“零傳動(dòng)， 它具有構(gòu)造緊湊、分量輕、慣性小、動(dòng)態(tài)特性好等優(yōu)點(diǎn)，并可改善機(jī)床的動(dòng)平衡，防止振動(dòng)和噪聲，在超高速切削機(jī)床上得到了廣泛的

6、運(yùn)用。 機(jī)床主軸帶動(dòng)刀具或夾具在支承中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，應(yīng)能傳送切削轉(zhuǎn)矩接受切削抗力，并保證必要的旋轉(zhuǎn)精度。目前，數(shù)控機(jī)床主軸的支承配置方式主要有三種,如圖5-7 圖5-7 主軸的常見支承配置方式 圖5-8 液壓驅(qū)動(dòng)自定心卡盤 數(shù)控車床工件夾緊安裝可采用三爪自定心卡盤、四爪單動(dòng)卡盤或彈簧夾頭等。為了減少數(shù)控車床裝夾工件的輔助時(shí)間，廣泛采用液壓或氣壓動(dòng)力自定心卡盤。圖5- 8為某數(shù)控車床上采用的一種液壓驅(qū)動(dòng)動(dòng)力自定心卡盤 在數(shù)控鏜床、數(shù)控銑床和以鏜銑為主的加工中心上，為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀，使機(jī)械手準(zhǔn)確地將刀具裝入主軸孔中，刀具的鍵槽必需與主軸的鍵位在周向?qū)?zhǔn)；在鏜削加工退刀時(shí)，要求刀具向刀尖反方向徑向挪動(dòng)

7、一段間隔后才干退出，以免劃傷工件，這都需求主軸具有周向定位功能；另外，一些特殊工藝要求，如在經(jīng)過前壁小孔鏜內(nèi)壁的同軸大孔，或進(jìn)展反倒角等加工時(shí)，也要求主軸實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)停，使刀尖停在一個(gè)固定的方位上，以便主軸偏移一定尺寸后，使大刀刃能經(jīng)過前壁小孔進(jìn)入箱體內(nèi)對大孔進(jìn)展鏜削，所以在主軸上必需設(shè)有準(zhǔn)停安裝。 鍵 槽刀 具刀 具 柄鍵主 軸 錐 孔發(fā) 磁 體N S磁 力 傳 感 器主 軸 電 動(dòng) 機(jī)主 軸圖5-9 主軸準(zhǔn)停換刀 圖5-10 磁傳感器準(zhǔn)停 目前，主軸準(zhǔn)停安裝很多，主要分為機(jī)械式和電氣式兩種。 在加工中心上，為了實(shí)現(xiàn)刀具在主軸上的自動(dòng)裝卸，除了要保證刀具在主軸上正確定位之外，還必需設(shè)計(jì)自動(dòng)夾緊安裝

8、。 圖5-11為自動(dòng)換刀數(shù)控立式鏜銑床JCS-018的主軸部件構(gòu)造圖 圖5-11 JCS-018加工中心的主軸部件 5.3.1 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)要求 v1 1提高傳動(dòng)精度和剛度提高傳動(dòng)精度和剛度 v2 2減少各運(yùn)動(dòng)零件的慣量減少各運(yùn)動(dòng)零件的慣量 v3 3減少運(yùn)動(dòng)件的摩擦阻力減少運(yùn)動(dòng)件的摩擦阻力 v4 4呼應(yīng)速度快呼應(yīng)速度快 v5 5較強(qiáng)的過載才干較強(qiáng)的過載才干 v6 6穩(wěn)定性好，壽命長穩(wěn)定性好，壽命長 v7 7運(yùn)用維護(hù)方便運(yùn)用維護(hù)方便 5.3 5.3 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 圖5.12 滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式 (1) 傳動(dòng)效率高、摩擦損失小。 (2) 運(yùn)動(dòng)靈敏，低速

9、時(shí)無爬行。 (3) 傳動(dòng)精度高，剛性好。 (4) 滾珠絲杠螺母副的磨損很小，運(yùn)用壽命長。 (5) 無自鎖才干，具有傳動(dòng)的可逆性，故對于垂直運(yùn)用的絲杠，由于重力的作用，當(dāng)傳動(dòng)切斷時(shí)不能立刻停頓運(yùn)動(dòng)，應(yīng)添加自鎖安裝。(6) 滾珠絲杠螺母副制造工藝復(fù)雜，滾珠絲杠和螺母的資料，熱處置和加工要求與滾動(dòng)軸承一樣，且螺旋滾道必需磨削，因此制造本錢高。 2. 滾珠絲杠螺母副的特點(diǎn) 3. 滾珠絲杠螺母副的選擇 滾珠絲杠螺母杠的選擇包括其精度選擇、尺寸規(guī)格(包括導(dǎo)程與公稱直徑)、支承方式等幾個(gè)方面的內(nèi)容。 應(yīng)該根據(jù)機(jī)床的精度要求來選用滾珠絲杠螺母副的精度，根據(jù)機(jī)床的載荷來選定滾珠絲杠的直徑。 在加工中心的設(shè)計(jì)中普

10、通按額定動(dòng)載荷來確定滾珠絲杠螺母副的尺寸規(guī)格，對細(xì)長而又接受緊縮載荷的滾珠絲杠作壓桿穩(wěn)定性核算；對轉(zhuǎn)速高，支承間隔大的滾珠絲杠螺母副作臨界轉(zhuǎn)速校核；對精度要求高的滾珠絲杠作剛度校核；對數(shù)控機(jī)床，需核算其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；對全閉環(huán)系統(tǒng)，需核算其諧振頻率。 精度等級的選擇 滾珠絲杠螺母副的精度將直接影響數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸的定位精度。滾珠絲杠螺母副按精度分為四種類型，見表5-1。 精度等級運(yùn)用范圍代號稱號P普通級普通機(jī)床B規(guī)范級普通數(shù)控機(jī)床J精細(xì)級精細(xì)機(jī)床、精細(xì)數(shù)控機(jī)床、加工中心、儀表機(jī)床C超精細(xì)級精細(xì)機(jī)床、精細(xì)數(shù)控機(jī)床、儀表機(jī)床、高精度加工中心表5-1滾珠絲杠螺母副的精度等級和運(yùn)用范圍 2) 構(gòu)造尺寸的選擇

11、 滾珠絲杠螺母副的構(gòu)造尺寸主要有：名義直徑D0螺距t 絲杠長度L 滾珠直徑d0滾珠的任務(wù)圈數(shù)、列數(shù)和任務(wù)滾珠總數(shù)等尤其是名義直徑與剛度直接相關(guān)，直徑越大，承載才干和剛度越大，但直徑大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也會(huì)隨之添加，使系統(tǒng)的靈敏度降低。所以，普通是在兼顧二者的情況下選取最正確直徑。 3) 驗(yàn)算 當(dāng)有關(guān)構(gòu)造參數(shù)選定后，還應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)范進(jìn)展改動(dòng)剛度、臨界轉(zhuǎn)速和壽命的驗(yàn)算。(1) 改動(dòng)剛度驗(yàn)算。 滾珠絲杠在軸向力的作用下伸長或縮短，受扭矩作用會(huì)引起改動(dòng)變形，這將引起絲杠的導(dǎo)程發(fā)生變化，從而影響其傳動(dòng)精度及定位精度，因此滾珠絲杠應(yīng)驗(yàn)算滿載時(shí)的變形量。 (2) 臨界轉(zhuǎn)速驗(yàn)算。 絲杠軸的轉(zhuǎn)速與絲杠本身的自振頻率假設(shè)很

12、接近，會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)迫共振，影響機(jī)床正常任務(wù)。 (3) 壽命驗(yàn)算。 滾珠絲杠螺母副的壽命可根據(jù)有關(guān)閱歷公式校核，應(yīng)保證總時(shí)間壽命Lt20000h。 4. 滾珠絲杠的支承構(gòu)造滾珠絲杠的支承構(gòu)造圖5.13 滾珠絲杠在機(jī)床上的支承方式 (a)一端裝推力軸承 (b)一端裝推力軸承，另一端裝深溝球軸承 (c)兩端裝推力軸承 (d)兩端裝推力軸承及深溝球軸承 5. 滾珠絲杠的制動(dòng)滾珠絲杠的制動(dòng) 滾珠絲杠螺母副的傳動(dòng)效率高但不能自鎖，需求設(shè)置制動(dòng)安裝(特別是用在垂直傳動(dòng)或高速大慣量場所時(shí))。最見的制動(dòng)方式是電氣電磁方式，即采用電磁制動(dòng)器 圖5.14 電磁制動(dòng)器表示圖1旋轉(zhuǎn)變壓器 2測速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子 3測速發(fā)電機(jī)定子

13、 4電刷5永久磁鐵 6伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子 7電磁線圈 8外齒輪 9內(nèi)齒輪 6. 滾珠絲杠螺母副的軸向間隙消除和預(yù)緊滾珠絲杠螺母副的軸向間隙消除和預(yù)緊 目前常用的雙螺母預(yù)緊構(gòu)造方式有以下三種。1) 用鎖緊螺母預(yù)緊 圖5.15 螺紋調(diào)間隙式滾珠絲杠螺母副1圓螺母 2鎖緊螺母 2) 修磨墊片調(diào)間隙 圖圖5.16 5.16 墊片調(diào)隙式滾珠絲杠螺母副墊片調(diào)隙式滾珠絲杠螺母副 圖5.17 齒差調(diào)隙式滾珠絲杠螺母副1、5螺母 2滾珠 3套筒 4絲杠 6內(nèi)齒圈 與滾珠絲杠傳動(dòng)相比，直線電動(dòng)機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):(1) 速度快、加減速過程短。 (2) 精度高。 (3) 傳動(dòng)剛度高。 (4) 高速呼應(yīng)性。 (5)

14、行程長度不受限制。 (6) 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)效率高、噪聲小。 (7) 寬的速度范圍。 圖5.18 直線電動(dòng)機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)1導(dǎo)軌系統(tǒng) 2籠型繞組二次側(cè) 3三相繞組一次側(cè) 4直線行程丈量系統(tǒng) 導(dǎo)軌質(zhì)量對機(jī)床的剛度、加工精度和運(yùn)用壽命都有很大的影響，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床采用的導(dǎo)軌主要有塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌。1. 對導(dǎo)軌的根本要求(1) 導(dǎo)向精度高。導(dǎo)向精度主要是指運(yùn)動(dòng)部件沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)的直線度或圓度。(2) 足夠的剛度。導(dǎo)軌要有足夠的剛度，保證在靜載荷作用下不產(chǎn)生過大的變形，從而保證各部件間的相對位置和導(dǎo)向精度。(3) 良好的摩擦特性。動(dòng)導(dǎo)軌沿支承導(dǎo)軌面長期運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)引起導(dǎo)軌的不均勻磨損，破壞導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度，從而影

15、響機(jī)床的加工精度。 (4) 低速運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的爬行，會(huì)降低工件精度，故要求導(dǎo)軌低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，不產(chǎn)生爬行，這對高精度機(jī)床尤其重要。(5) 阻尼特性好(高速時(shí)不振動(dòng))。(6) 構(gòu)造工藝性好。 導(dǎo)軌寬度溝槽導(dǎo)軌軟管粘接層厚度粘接材料塑料導(dǎo)軌2. 塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌 塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌具有摩擦因數(shù)低，且動(dòng)、靜摩擦因數(shù)差值?。粶p振性好，具有良好的阻尼性；耐磨性好，有自光滑作用；構(gòu)造簡單、維修方便、本錢低等特點(diǎn)。 塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌分為注塑導(dǎo)軌和貼塑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上的塑料常采用聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶和環(huán)氧樹脂耐磨涂料。 3. 滾動(dòng)導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌的特點(diǎn)：摩擦因數(shù)小，動(dòng)、靜摩擦因數(shù)差別小。其啟動(dòng)阻力小，能微量準(zhǔn)確挪動(dòng)，低速運(yùn)動(dòng)

16、平穩(wěn)，無爬行，因此運(yùn)動(dòng)靈敏，定位精度高。經(jīng)過預(yù)緊可以提高剛度和抗振性，接受較大的沖擊和振動(dòng)，壽命長，是適宜數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)運(yùn)用的比較理想的導(dǎo)軌元件。常用的滾動(dòng)導(dǎo)軌：有滾動(dòng)導(dǎo)軌塊和直線滾動(dòng)導(dǎo)軌兩種。(1) 滾動(dòng)導(dǎo)軌塊。是一種圓柱滾動(dòng)體作循環(huán)運(yùn)動(dòng)的規(guī)范構(gòu)造導(dǎo)軌元件，其構(gòu)造如圖5.20所示。特點(diǎn)是剛度高，承載才干大，便于拆裝，它的行程取決于支承件導(dǎo)軌平面的長度。缺陷是導(dǎo)軌制造本錢高，抗振性能欠佳。 圖5.19 滾動(dòng)導(dǎo)軌塊的構(gòu)造 (2) 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌：直線滾動(dòng)導(dǎo)軌構(gòu)造如圖5.21所示，主要由導(dǎo)軌塊、滑塊、滾珠、堅(jiān)持架、端蓋等組成。由于它將支承導(dǎo)軌和運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌組合在一同，作為獨(dú)立的規(guī)范導(dǎo)軌副部件由專門消費(fèi)

17、廠家制造，故又稱單元式滾動(dòng)導(dǎo)軌。 圖5.20 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的構(gòu)造1壓緊圈 2支承塊 3密封板 4承載鋼珠列5反向鋼珠列 6加油嘴 7側(cè)板 8導(dǎo)軌 9堅(jiān)持器 4. 液體靜壓導(dǎo)軌 液體靜壓導(dǎo)軌是將具有一定壓力的油液，經(jīng)節(jié)流器保送到導(dǎo)軌面上的油腔中，構(gòu)成承載油膜，將相互接觸的導(dǎo)軌外表隔開，實(shí)現(xiàn)液體摩擦。這種導(dǎo)軌的摩擦因數(shù)小(普通為0.0010.005)，機(jī)械效率高，能長期堅(jiān)持導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度；承載油膜有良好的吸振性，低速時(shí)不易產(chǎn)生爬行，所以在機(jī)床上得到日益廣泛的運(yùn)用。這種導(dǎo)軌的缺陷是構(gòu)造復(fù)雜，且需備置一套專門的供油系統(tǒng)，制造本錢較高。按承載方式的不同，液體靜壓導(dǎo)軌可分為開式和閉式兩種。圖5.21(a)

18、為開式液體靜壓導(dǎo)軌任務(wù)原理圖 ，圖5.21(b)為閉式液體靜壓導(dǎo)軌任務(wù)原理圖 圖5.21 液壓靜壓導(dǎo)軌任務(wù)原理圖 5.4 自動(dòng)換刀安裝自動(dòng)換刀安裝 自動(dòng)換刀安裝中，實(shí)現(xiàn)刀庫與主軸間傳送和裝卸刀具的安裝為刀具交換安裝。常見的自動(dòng)換刀安裝主要有回轉(zhuǎn)刀架換刀、改換主軸頭換刀、改換主軸箱換刀和帶刀庫的自動(dòng)換刀系統(tǒng)等幾種方式見表5-2。 表5-2 自動(dòng)換刀安裝的主要類型、特點(diǎn)及適用范圍 5.4.1 數(shù)控車床的回轉(zhuǎn)刀架 數(shù)控車床的回轉(zhuǎn)刀架是一種最簡單的自動(dòng)換刀安裝。根據(jù)加工對象的不同，它可設(shè)計(jì)成四方刀架、六方刀架或圓盤式軸向裝刀刀架等多種方式，相應(yīng)地安裝四把、六把或更多的刀具，并按數(shù)控安裝的指令回轉(zhuǎn)、換刀

19、。普通情況下，回轉(zhuǎn)刀架的換刀動(dòng)作包括刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位及刀架壓緊等。回轉(zhuǎn)刀架按其任務(wù)原理分為假設(shè)干類型，如圖5.22所示。圖5.22(a)為螺母升降轉(zhuǎn)位刀架，圖5.22(b)為利用十字槽輪來轉(zhuǎn)位及鎖緊刀架 ，圖5.22(c)所示為凸臺(tái)棘爪式刀架，圖5.22(d)所示為電磁式刀架，圖5.22(e)所示為液壓式刀架，。 圖5.22 回轉(zhuǎn)刀架 5.4.2 加工中心自動(dòng)換刀安裝 加工中心是在普通數(shù)控機(jī)床的根底上添加了自動(dòng)換刀安裝及刀庫，并帶有自動(dòng)分度回轉(zhuǎn)任務(wù)臺(tái)或主軸箱(可自動(dòng)改動(dòng)角度)及其他輔助功能，從而使工件在一次裝夾后，可以延續(xù)、自動(dòng)完成多個(gè)平面或多個(gè)角度位置的鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、攻螺紋、銑削等工序的

20、加工，工序高度集中的設(shè)備。加工中心自動(dòng)換刀安裝的功能是經(jīng)過機(jī)械手完成刀具的自動(dòng)改換，它該當(dāng)滿足換刀時(shí)間短、刀具反復(fù)定位精度高、構(gòu)造緊湊、平安可靠等要求。 1. 刀庫的種類刀庫的種類 圖5.23 鏈?zhǔn)降稁?2. 換刀方式換刀方式圖5.24 無機(jī)械手換刀構(gòu)造表示圖刀具的交換方式很多，普通可分為兩大類。1) 無機(jī)械手換刀 無機(jī)械手的換刀系統(tǒng)普通是采用把刀庫放在機(jī)床主軸可以運(yùn)動(dòng)到的位置，或整個(gè)刀庫(或某一刀位)能挪動(dòng)到主軸箱可以到達(dá)的位置，同時(shí)，刀庫中刀具的存放方向普通與主軸上的裝刀方向一致。換刀時(shí)，由主軸運(yùn)動(dòng)到刀庫上的換刀位置，利用主軸直接取走或放回刀具。圖5.24為某立式數(shù)控鏜銑床無機(jī)械手換刀構(gòu)造

21、表示圖 2) 機(jī)械手換刀 在加工中心中采用機(jī)械手進(jìn)展刀具交換的方式運(yùn)用最為廣泛，這是由于機(jī)械手換刀安裝所需的換刀時(shí)間短，換刀動(dòng)作靈敏。圖5.25為TH5632自動(dòng)換刀過程。 圖5.25 TH5632自動(dòng)換刀過程 常用的選刀方式主要有順序選刀和恣意選刀兩種，恣意選刀又分為刀具編碼選刀、刀座編碼選刀和記憶式選刀三種。1) 順序選刀方式 順序選刀是在加工之前，將刀具按預(yù)定的加工工藝先后順序依次插入刀庫的刀座中，加工時(shí)按順序選刀。用過的刀具放回原來的刀座內(nèi)，也可以按加工順序放入下一個(gè)刀座內(nèi)。但加工不同的工件時(shí)必需重新調(diào)整刀具順序，因此操作非常煩瑣；而且同一工件、不同工序加工時(shí)，刀具也不能反復(fù)運(yùn)用。由于

22、該方式不需求刀具識別安裝，驅(qū)動(dòng)控制簡單，任務(wù)可靠，因此，此種方式適宜加工批量較大、工件種類數(shù)量較少的中、小型自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床。3. 刀具的選擇方式刀具的選擇方式 2) 刀具編碼選刀方式 這種方式是采用一種特殊的刀柄構(gòu)造，對每把刀具按照二進(jìn)制原理進(jìn)展編碼。換刀時(shí)經(jīng)過編碼識別安裝在刀庫中識別所需的刀具。刀具編碼的識別方式主要有以下兩種。(1) 接觸式刀具識別。圖5.27為接觸式刀具識別安裝表示圖。 (2) 非接觸式刀具識別。常用的有磁性識別和光電識別法。如圖5.28所示為一種磁性識別安裝表示圖。 圖5.27 接觸式刀具識別安裝表示圖圖5.28 非接觸式刀具識別安裝表示圖 恣意存放，由軟件記住其存放

23、的位置，因此具有方便靈敏的特點(diǎn)。 5.5 數(shù)控機(jī)床的主要輔助安裝數(shù)控機(jī)床的主要輔助安裝 數(shù)控回轉(zhuǎn)任務(wù)臺(tái)是數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、加工中心等數(shù)控機(jī)床不可短少的重要部件，其作用時(shí)按照控制安裝的信號或指令作回轉(zhuǎn)分度或延續(xù)回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以使數(shù)控機(jī)床能完成指定的加工工序。其外形和分度任務(wù)臺(tái)非常類似，但其內(nèi)部構(gòu)造卻具有數(shù)控進(jìn)給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的許多特點(diǎn)。數(shù)控分為開環(huán)和閉環(huán)兩種。 3 6 0miL L 圖5.29 開環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)任務(wù)臺(tái)構(gòu)造圖 1) 開環(huán)數(shù)控 開環(huán)數(shù)控由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，其構(gòu)造如圖5.29所示。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)3經(jīng)過齒輪2、齒輪6、蝸桿4和蝸輪15實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。齒輪2和齒輪6的嚙合間隙是靠調(diào)整偏心環(huán)1來消除的。 1iLm圖5.30 閉環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)任務(wù)臺(tái)構(gòu)造圖 分度任務(wù)臺(tái)的分度、轉(zhuǎn)位和定位任務(wù)，按照控制系統(tǒng)的指令自動(dòng)地進(jìn)展，通常分度運(yùn)動(dòng)只限于某些規(guī)定的角度(45、60、90、180等)，但實(shí)現(xiàn)任務(wù)臺(tái)轉(zhuǎn)位的機(jī)構(gòu)都很難到達(dá)分度精度的要求，所以要有專門的定位元件來保證。常用的定位元件有插銷定位、反靠定位、齒盤定位和鋼球