第六章數控機床的機械結構

1、第六章第六章 數控機床的機械結構數控機床的機械結構提提要要本章討論了數控機床機械結構的要求，介紹本章討論了數控機床機械結構的要求，介紹了提高機床剛度，減少機床的熱變形，減少了提高機床剛度，減少機床的熱變形，減少運動副的摩擦，提高傳動精度，提高機床壽運動副的摩擦，提高傳動精度，提高機床壽命和精度保持性的措施，介紹數控機床主運命和精度保持性的措施，介紹數控機床主運動系統和進給運動系統以及典型機械結構。動系統和進給運動系統以及典型機械結構。學時：學時：4學時學時第六章第六章 數控機床的機械結構數控機床的機械結構 目目標標 了解數控機床的機械結構特點；了解數控機床的機械結構特點；v 掌握掌握提高機床剛

2、度，減少機床的熱變形，減提高機床剛度，減少機床的熱變形，減 v 少運動副的摩擦的措施；少運動副的摩擦的措施；v 了解了解數控機床的主運動系統和進給運動系統以及典數控機床的主運動系統和進給運動系統以及典 v 型機械結構及其工作原理型機械結構及其工作原理v 了解了解提高傳動精度，提高機床壽命和精度保提高傳動精度，提高機床壽命和精度保 v 持性的措施；持性的措施；第六章第六章 數控機床的機械結構數控機床的機械結構 建建議議了解了解數控機床對機械結構的要求，掌握提高數控機床對機械結構的要求，掌握提高機床剛度，減少機床的熱變形，減少運動副機床剛度，減少機床的熱變形，減少運動副的摩擦，提高傳動精度，提高機

3、床壽命和精的摩擦，提高傳動精度，提高機床壽命和精度保持性的措施，了解數控機床的主運動系度保持性的措施，了解數控機床的主運動系統和進給運動系統以及典型機械結構。統和進給運動系統以及典型機械結構。第六章第六章 數控機床的機械結構數控機床的機械結構 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述數控機床的機械結構要求數控機床的機械結構要求1、高精度、高精度2、高速度、高速度3、高自動化、高自動化要求數控機床必須具有很高的要求數控機床必須具有很高的 強度強度、剛度剛度和和抗振性抗振性 因此，數控機床的功能要求和設計要求與普通機床有較大的因此，數控機床的功能要求和設計要求與普通機床有較大的差異。數控機床的結構設計要求可以歸納為

4、如下幾方面：差異。數控機床的結構設計要求可以歸納為如下幾方面： 1、具有大切削功率，高的靜、動剛度和良好的抗振性能；、具有大切削功率，高的靜、動剛度和良好的抗振性能； 2、具有較高的幾何精度、傳動精度、定位精度和熱穩(wěn)定性；、具有較高的幾何精度、傳動精度、定位精度和熱穩(wěn)定性； 3、具有實現輔助操作自動化的結構部件。、具有實現輔助操作自動化的結構部件。數控機床應具有更高的靜、動剛度提高剛度的原因：在重載荷的作用下，機床的各部件、構件會受力變形，引起刀具和工件的相對位置的變化 機床剛度差影響機床抗振性剛度:是指支承件在恒定載荷或交變載荷作用下抵抗變形的能力(靜剛度)(動剛度)第二節(jié) 提高剛度的措施合

5、理選擇支承件的結構形式合理選擇支承件的結構形式措施措施1 1 支承件截面形狀盡量選用抗彎的方截面和抗扭支承件截面形狀盡量選用抗彎的方截面和抗扭的圓截面或采用封閉型床身的圓截面或采用封閉型床身封閉整體箱形結構 左圖為臥式加工中左圖為臥式加工中心的框式立柱結構。心的框式立柱結構。從正面看，立柱截從正面看，立柱截面成封閉框形輪面成封閉框形輪廓尺寸大，保證以廓尺寸大，保證以高扭轉剛度承受切高扭轉剛度承受切削扭矩產生的扭轉削扭矩產生的扭轉載荷。載荷。 從俯視截面看，兩從俯視截面看，兩個立柱截面形狀為個立柱截面形狀為矩形，矩形尺寸大矩形，矩形尺寸大的方向正是因切削的方向正是因切削力作用產生大的彎力作用產生

6、大的彎曲載荷的方向。曲載荷的方向。這這種結構具有很高的種結構具有很高的剛度。剛度。措施措施2 2 合理布置支承件隔板的筋條合理布置支承件隔板的筋條 隔板的作用是將作用于支承板的局部載荷傳遞給其它壁板，從而使整個支承件承受載荷，提高支承件的自身剛度?！癟”形隔板連接，主要提高水平面抗彎剛度，對提高垂直面抗彎剛度和抗扭剛度不顯著，多用在剛度要求不高的床身上?！癢”形隔板，能較大地提高水平面上的抗彎抗扭剛度，對中心距超過1500mm的長床身，效果最為顯著第二節(jié) 提高剛度的措施“”形隔板，在垂直面和水平面上的抗彎剛度都比較高，鑄造性能好，在大中型車床上應用較多斜向拉筋，床身剛度最高，排屑容易第二節(jié) 提

7、高剛度的措施措施措施3 增加導軌與支承件的連接部分的剛度增加導軌與支承件的連接部分的剛度連接剛度:支承件在連接處抵抗變形的能力。措施措施4 增加機床各部件的接觸剛度和承載能力增加機床各部件的接觸剛度和承載能力u采用刮研的方法增加單位面積上的接觸點u在結合面之間施加足夠大的預加載荷,增加接觸面積合理的結構布局合理的結構布局合理的結構布局合理的結構布局采用補償變形的措施采用補償變形的措施測出受力點的相對變形的大小和方向，或者預知構件的變形規(guī)律，就可采取補償變形的方法消除受力變形的影響合理選用構件的材料合理選用構件的材料措施措施1 床身、立柱等支承件采用鋼板或型鋼焊接床身、立柱等支承件采用鋼板或型鋼

8、焊接 增加剛度、減輕重量、提高抗振性。增加剛度、減輕重量、提高抗振性。鑄件鑄件: 容易獲得復雜結構的支承件容易獲得復雜結構的支承件,鑄鐵的內摩擦力大，阻鑄鐵的內摩擦力大，阻尼尼 系數大，振動的衰減性能好，成本低。鑄件的周期較長，系數大，振動的衰減性能好，成本低。鑄件的周期較長，需做木型模，易產生縮孔、氣泡等缺陷。需做木型模，易產生縮孔、氣泡等缺陷。焊接件焊接件:鋼材的強度比鑄鐵高，質量可比鑄件減輕鋼材的強度比鑄鐵高，質量可比鑄件減輕20%- -50%，不需要木模和澆注，生產周期短，不易出現廢品。不需要木模和澆注，生產周期短，不易出現廢品。措施措施2 采用封砂床身結構采用封砂床身結構在鑄件中不清

9、除砂心，在焊接件中灌注混凝土或砂增加摩擦阻力人造大理石床身（混凝土聚合物）措施措施3 采用混凝土、樹脂混凝土或人造花崗巖作支承件的材料采用混凝土、樹脂混凝土或人造花崗巖作支承件的材料天然大理石床身第三節(jié) 減少機床的熱變形（1）產生熱變形的原因：內外熱源的影響不能人工修正熱變形誤差（2）減少熱變形的措施：減少發(fā)熱將熱源從主機中分離出去措施措施1 主運動采用直流或交流調速電動機進行無級調速主運動采用直流或交流調速電動機進行無級調速 減少傳動軸和傳動齒輪數量 減少主傳動箱內的發(fā)熱量進行熱變形補償措施措施2 采用低摩擦系數的導軌和軸承采用低摩擦系數的導軌和軸承 采用滾動導軌、靜壓導軌或滾動軸承采用滾動

10、導軌、靜壓導軌或滾動軸承控制溫升措施措施 通過散熱和冷卻通過散熱和冷卻方法方法改善機床結構措施1 采用對稱原則設計數控機床結構措施2 使機床主軸的熱變形發(fā)生在刀具切入的垂直方向上措施3 采用排屑系統主軸冷卻風管對機床熱源進行強制冷卻對機床熱源進行強制冷卻第三節(jié) 減少機床的熱變形主軸主軸冷卻風管冷卻風管對機床熱源進行強制冷卻對機床熱源進行強制冷卻第三節(jié) 減少機床的熱變形對稱結構立柱措施措施1 采用對稱原則設計數控機床結構采用對稱原則設計數控機床結構措施措施2 使機床主軸的熱變形發(fā)生在刀具切入的垂直方向上使機床主軸的熱變形發(fā)生在刀具切入的垂直方向上機床排屑系統措施措施3 采用排屑系統采用排屑系統傾

11、斜床身措施措施4 將熱源置于易散熱的位置將熱源置于易散熱的位置將主傳動箱和主電動機放在機床的外面第四節(jié)第四節(jié) 減少運動副的摩擦，提高傳動精度減少運動副的摩擦，提高傳動精度措施措施1 采用滾動導軌或靜壓導軌來減少摩擦副之間的摩擦采用滾動導軌或靜壓導軌來減少摩擦副之間的摩擦措施措施2 采用滾珠絲杠或無間隙齒輪傳動采用滾珠絲杠或無間隙齒輪傳動減小摩擦減小摩擦滾珠絲杠螺母副+滾動導軌副第五節(jié)第五節(jié) 提高機床壽命和精度保持性提高機床壽命和精度保持性措施措施1 采用耐磨性好的零部件采用耐磨性好的零部件措施措施2 機床運動部件間具有良好的潤滑機床運動部件間具有良好的潤滑第六節(jié)第六節(jié) 對主傳動系統和進給系統的

12、的要求對主傳動系統和進給系統的的要求2、對主傳動的要求、對主傳動的要求1、主傳動的作用、主傳動的作用：產生主切削力產生主切削力足夠的轉速范圍足夠的轉速范圍足夠的功率和扭矩足夠的功率和扭矩各零部件應具有足夠的精度、強度、剛度和抗振性各零部件應具有足夠的精度、強度、剛度和抗振性噪聲低、運行平穩(wěn)噪聲低、運行平穩(wěn)3、主傳動的配置方式、主傳動的配置方式 主軸電動機直接驅動（一體化主軸，電主軸）主軸電動機直接驅動（一體化主軸，電主軸） 特點：特點：有效提高主軸部件剛度，但主軸輸出扭矩小有效提高主軸部件剛度，但主軸輸出扭矩小電主軸主軸電動機主軸電動機、電動機經同步齒形帶傳動主軸、電動機經同步齒形帶傳動主軸、

13、電動機經齒輪變速傳動主軸、電動機經齒輪變速傳動主軸主軸電動機主軸電動機4、主軸部件、主軸部件5、對進給傳動系統的要求、對進給傳動系統的要求（1）、進給傳動系統作用 接受數控系統發(fā)出的進給脈沖，經放大和轉換后驅動執(zhí)行元件實現預期的運動。（2 2）、傳統進給傳動系統與數控伺服進給系統的區(qū)別）、傳統進給傳動系統與數控伺服進給系統的區(qū)別傳統進給傳動系統：多采用一個電機，執(zhí)行件之間采用大量的齒輪傳動，以實現內外傳動鏈的各種傳動比要求。故傳動鏈很長，結構相當復雜數控伺服進給系統：每一個運動都由單獨的伺服電機驅動，傳動鏈大大縮短，傳動件大大減少，有利于減少傳動誤差，提高傳動精度（3 3）、對進給傳動系統的要

14、求）、對進給傳動系統的要求減少運動件的摩擦阻力提高機床進給系統的快速響應性能和運動精度，減少爬行現象響應性能：是進給伺服系統動態(tài)性能的指標， 反映了系統的跟蹤精度運動精度：是機床的主要零、部件在以工作狀態(tài) 的速度運動時的精度爬行現象：低速時運動不平衡的現象稱為爬行現象機床爬行現象一般發(fā)生在低速度、重載荷的運動情況下機床爬行現象一般發(fā)生在低速度、重載荷的運動情況下當主傳動件當主傳動件1作勻速運動時，工作臺作勻速運動時，工作臺3往往會出現明顯的往往會出現明顯的速速度不均勻度不均勻，產生跳躍式的，產生跳躍式的時停時走時停時走的運動狀態(tài)，或的運動狀態(tài)，或時快時時快時慢慢現象?，F象。提高傳動精度和剛度措

15、施1 保證部件加工精度措施2 在傳動鏈中加入減速齒輪減小脈沖當量，提 高傳動精度措施3 預緊支撐絲杠的軸承消除齒輪、蝸輪傳動件 間隙措施4 預緊消除滾珠絲杠螺母副的軸向傳動間隙減小各運動零部件的慣量減小各運動零部件的慣量穩(wěn)定性好，壽命長穩(wěn)定性好，壽命長穩(wěn)定性好：保證低速時不產生爬行，外負載變化時穩(wěn)定性好：保證低速時不產生爬行，外負載變化時不發(fā)生振動不發(fā)生振動壽命：是指數控機床保持傳動精度和定位精度時間壽命：是指數控機床保持傳動精度和定位精度時間的長短，即保持原制造精度的能力的長短，即保持原制造精度的能力第六節(jié)第六節(jié) 對主傳動系統和進給系統的的要求對主傳動系統和進給系統的的要求6、滾珠絲杠螺母副

16、、滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副（1 1）、滾珠絲杠螺母副的結構）、滾珠絲杠螺母副的結構絲杠絲杠滾珠滾珠螺母螺母作用：將回轉運動轉換成直線運動作用：將回轉運動轉換成直線運動（2 2）、滾珠絲杠螺母副的特點）、滾珠絲杠螺母副的特點優(yōu)點：優(yōu)點：傳動效率高傳動效率高 摩擦阻力小摩擦阻力小 傳動精度高傳動精度高 有可逆性有可逆性 使用壽命長使用壽命長缺點：缺點：制造工藝復雜制造工藝復雜 不能實現自鎖不能實現自鎖 （3 3）、滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式）、滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式外循環(huán)：滾珠在循環(huán)過程中有時與絲杠脫離接觸的稱為外循環(huán)外循環(huán)：滾珠在循環(huán)過程中有時與絲杠脫離接觸的稱為外循環(huán)內循環(huán)：滾珠在循環(huán)過程

17、中始終與絲杠保持接觸的成為內循環(huán)內循環(huán)：滾珠在循環(huán)過程中始終與絲杠保持接觸的成為內循環(huán)第六節(jié)第六節(jié) 對主傳動系統和進給系統的的要求對主傳動系統和進給系統的的要求（4 4）、滾珠絲杠螺母副的預緊）、滾珠絲杠螺母副的預緊 預緊的目的：減小軸向間隙預緊的目的：減小軸向間隙軸向間隙：指絲杠和螺母間無相對轉動時，二者之間的最大軸向間隙：指絲杠和螺母間無相對轉動時，二者之間的最大 軸向竄動量軸向竄動量 預緊的方法預緊的方法雙螺母墊片式雙螺母墊片式雙螺母螺紋式雙螺母螺紋式雙螺母齒差式雙螺母齒差式u雙螺母墊片式雙螺母墊片式第六節(jié)第六節(jié) 對主傳動系統和進給系統的的要求對主傳動系統和進給系統的的要求u雙螺母螺紋式

18、雙螺母螺紋式第六節(jié)第六節(jié) 對主傳動系統和進給系統的的要求對主傳動系統和進給系統的的要求u雙螺母齒差式雙螺母齒差式第六節(jié)第六節(jié) 對主傳動系統和進給系統的的要求對主傳動系統和進給系統的的要求（5 5）、滾珠絲杠螺母副的安裝）、滾珠絲杠螺母副的安裝特點：其承載能力小，軸向剛度低，僅適用于短絲杠特點：其承載能力小，軸向剛度低，僅適用于短絲杠 一端裝止推軸承（固定一端裝止推軸承（固定自由式）自由式） 一端裝止推軸承，另一端裝深溝球軸承（固定一端裝止推軸承，另一端裝深溝球軸承（固定支承式）支承式）特點：軸向剛度較小，絲杠有伸縮余地，結構復雜，僅特點：軸向剛度較小，絲杠有伸縮余地，結構復雜，僅 適用于長絲杠

19、適用于長絲杠第六節(jié)第六節(jié) 對主傳動系統和進給系統的的要求對主傳動系統和進給系統的的要求 兩端裝止推軸承兩端裝止推軸承特點：將裝止推軸承裝在滾珠絲杠兩端，并施加預緊拉特點：將裝止推軸承裝在滾珠絲杠兩端，并施加預緊拉 力，有助于提高傳動剛度，但對熱伸長較敏感力，有助于提高傳動剛度，但對熱伸長較敏感第六節(jié)第六節(jié) 對主傳動系統和進給系統的的要求對主傳動系統和進給系統的的要求 兩端裝雙重止推軸承及深溝球軸承（固定兩端裝雙重止推軸承及深溝球軸承（固定固定式）固定式）特點：傳動剛度高，結構和安裝工藝復雜，適用于長絲特點：傳動剛度高，結構和安裝工藝復雜，適用于長絲 杠或高轉速、高剛度、高精度的絲杠杠或高轉速、

20、高剛度、高精度的絲杠第六節(jié)第六節(jié) 對主傳動系統和進給系統的的要求對主傳動系統和進給系統的的要求（6 6）、滾珠絲杠螺母副的潤滑與防護）、滾珠絲杠螺母副的潤滑與防護u潤滑的作用：減少摩擦，降低溫升，并與密封裝置一起潤滑的作用：減少摩擦，降低溫升，并與密封裝置一起 保護絲杠不受外物的保護絲杠不受外物的 損傷與腐蝕損傷與腐蝕潤滑油：機油、潤滑油：機油、90180號透平油、號透平油、140號主軸油號主軸油潤滑脂：鋰基油脂或高壓潤滑脂潤滑脂：鋰基油脂或高壓潤滑脂u防護：防止塵埃、切屑等硬質顆粒進入防護：防止塵埃、切屑等硬質顆粒進入密封圈：采用毛氈圈（耐油橡膠、尼龍）密封圈：采用毛氈圈（耐油橡膠、尼龍）防

21、護罩：采用螺旋鋼帶、伸縮套筒、錐形套筒或皮革、防護罩：采用螺旋鋼帶、伸縮套筒、錐形套筒或皮革、人造革制成的人造革制成的數控機床導軌數控機床導軌（2 2）、對導軌的基本要求）、對導軌的基本要求（1 1）、導軌的功能：支承和導向）、導軌的功能：支承和導向導向精度：是指機床的運動部件沿導軌移動時的直線性導向精度：是指機床的運動部件沿導軌移動時的直線性 和它與有關基面之間相互位置的準確性和它與有關基面之間相互位置的準確性精度保持性：是指導軌在長期使用中保持導向精度的能力精度保持性：是指導軌在長期使用中保持導向精度的能力低速運動平穩(wěn)性：低速運動平穩(wěn)性：結構簡單、工藝性好：結構簡單、工藝性好： （3 3）

22、、導軌的分類和特點）、導軌的分類和特點按運動軌跡按運動軌跡按工作性質按工作性質按接觸面的摩擦性質按接觸面的摩擦性質直線運動導軌：相對運動軌跡為直線直線運動導軌：相對運動軌跡為直線圓周運動導軌：相對運動軌跡為圓圓周運動導軌：相對運動軌跡為圓主運動導軌：動導軌作主運動，導軌副間相對運動速度高主運動導軌：動導軌作主運動，導軌副間相對運動速度高進給運動導軌：動導軌作進給運動，導軌副間相對運動速度低進給運動導軌：動導軌作進給運動，導軌副間相對運動速度低調整導軌：實現部件之間的相對位置調整，在機床工作時無相調整導軌：實現部件之間的相對位置調整，在機床工作時無相對運動對運動滑動導軌滑動導軌滾動導軌滾動導軌靜

23、壓導軌靜壓導軌 滑動導軌具有結構簡單、制造方便、剛度好、抗振性高等優(yōu)滑動導軌具有結構簡單、制造方便、剛度好、抗振性高等優(yōu)點點, , 在數控機床上應用廣泛，目前多數使用金屬對塑料形式，稱在數控機床上應用廣泛，目前多數使用金屬對塑料形式，稱為為貼塑導軌貼塑導軌或或注塑導軌注塑導軌 u滑動導軌滑動導軌注塑導軌：環(huán)氧樹脂為基體，加入二硫化鉬和膠體石墨及鉛粉注塑導軌：環(huán)氧樹脂為基體，加入二硫化鉬和膠體石墨及鉛粉 等混合而成等混合而成貼塑導軌：聚四氟乙烯為基體，加入青銅粉、二硫化鉬、石墨貼塑導軌：聚四氟乙烯為基體，加入青銅粉、二硫化鉬、石墨 及鉛粉等混合而成及鉛粉等混合而成u滾動導軌滾動導軌特點：摩擦系數

24、小、運動輕便、位移精度和定位精特點：摩擦系數小、運動輕便、位移精度和定位精 度高、耐磨性好、抗震性較差、結構復雜、度高、耐磨性好、抗震性較差、結構復雜、 防護要求較高防護要求較高u靜壓導軌靜壓導軌優(yōu)點：優(yōu)點：1 1、純液體摩擦，工作時摩擦系數極低（、純液體摩擦，工作時摩擦系數極低（f=0.0005f=0.0005）；）； 2 2、導軌的運動不受負載和速度的限制，且低速時移動、導軌的運動不受負載和速度的限制，且低速時移動 均勻，無爬行現象；均勻，無爬行現象； 3 3、由于液體具有吸振作用，因而導軌的抗振性好；、由于液體具有吸振作用，因而導軌的抗振性好； 4 4、承載能力大、剛性好；、承載能力大、

25、剛性好； 5 5、摩擦發(fā)熱小，導軌溫升小。、摩擦發(fā)熱小，導軌溫升小。缺點：缺點：1 1、液體靜壓導軌的結構復雜，多了一套液壓系統；、液體靜壓導軌的結構復雜，多了一套液壓系統； 2 2、成本高；、成本高； 3 3、油膜厚度難以保持恒定不變。、油膜厚度難以保持恒定不變。使用范圍：液體靜壓導軌主要用于大型、重型數控機床上。使用范圍：液體靜壓導軌主要用于大型、重型數控機床上。第七節(jié)第七節(jié) 數控機床典型數控機床典型機械結構機械結構 一、主軸準停裝置一、主軸準停裝置機機械械式式主主軸軸準準停停第七節(jié)第七節(jié) 數控機床典型數控機床典型機械結構機械結構 二、自動換刀裝置二、自動換刀裝置自動換刀裝置自動換刀裝置刀

26、庫刀庫機械手機械手(ATC)作用作用交換主軸與刀庫中的刀（工）具交換主軸與刀庫中的刀（工）具對自動換刀裝置的對自動換刀裝置的 基本要求基本要求換刀時間短換刀時間短刀具重復定位精度高刀具重復定位精度高有足夠的刀具貯存量有足夠的刀具貯存量刀庫占地面積小及安全可靠刀庫占地面積小及安全可靠自動換刀裝置的形式自動換刀裝置的形式回轉刀架換刀回轉刀架換刀更換主軸頭換刀更換主軸頭換刀更換主軸箱換刀更換主軸箱換刀帶刀庫的自動換刀系統帶刀庫的自動換刀系統二、自動換刀裝置二、自動換刀裝置1、回轉刀架換刀、回轉刀架換刀1）回轉刀架結構要求：良好的強度和剛性）回轉刀架結構要求：良好的強度和剛性2）回轉刀架的換刀動作）回

27、轉刀架的換刀動作刀架抬起刀架抬起刀架轉位刀架轉位刀架壓緊刀架壓緊2、更換主軸換刀、更換主軸換刀優(yōu)點：換刀時間短，換刀的可靠性強。優(yōu)點：換刀時間短，換刀的可靠性強。缺點：主軸系統的剛度較差。缺點：主軸系統的剛度較差。適用場合：適應于工序較少、精度要求不太高的機床適用場合：適應于工序較少、精度要求不太高的機床 第七節(jié)第七節(jié) 數控機床典型數控機床典型機械結構機械結構 回轉刀架換刀3、更換主軸箱換刀、更換主軸箱換刀適用場合：適用場合：適用于箱適用于箱體類零件體類零件的加工的加工第七節(jié)第七節(jié) 數控機床典型數控機床典型機械結構機械結構 4、帶刀庫的自動換刀系統、帶刀庫的自動換刀系統組成組成刀庫刀庫選刀系統

28、選刀系統刀具交換機構刀具交換機構刀具自動裝卸機構刀具自動裝卸機構特點：結構較復雜，換刀過程動作多，換刀時間長。特點：結構較復雜，換刀過程動作多，換刀時間長。適用場合：多用于鉆床、鏜銑床和數控組合機床。適用場合：多用于鉆床、鏜銑床和數控組合機床。第七節(jié)第七節(jié) 數控機床典型數控機床典型機械結構機械結構 三、刀庫三、刀庫2 2、刀庫的種類、刀庫的種類1、刀庫的功能、刀庫的功能功能：儲存加工工序所需的各種刀具及輔助工具。功能：儲存加工工序所需的各種刀具及輔助工具。直線式直線式特點：結構簡單，刀庫容量小，一般可容納特點：結構簡單，刀庫容量小，一般可容納 8-12把刀具，故少用。把刀具，故少用。鼓輪式（圓

29、盤式）鼓輪式（圓盤式）1）單鼓輪式刀具、鼓輪軸線平行刀具、鼓輪軸線垂直第七節(jié)第七節(jié) 數控機床典型數控機床典型機械結構機械結構 盤式刀庫刀具、鼓輪軸線成銳角刀具、鼓輪軸線成銳角特點：結構簡單緊湊，應用較多，但刀具單 環(huán)排列，空間利用率低，適用于刀庫 容量較小的場合，一般不多于50-60把刀。第七節(jié)第七節(jié) 數控機床典型數控機床典型機械結構機械結構 鼓輪端面上雙環(huán)排列鼓輪端面上雙環(huán)排列特點：刀庫空間利用率較高，但裝刀、取 刀機構復雜，僅適用于機床空間有 限制而刀庫容量較大的場合。第七節(jié)第七節(jié) 數控機床典型數控機床典型機械結構機械結構 鼓輪端面上多環(huán)排列鼓輪端面上多環(huán)排列鼓輪彈倉式鼓輪彈倉式2）多鼓輪

30、式雙鼓輪式主軸第七節(jié)第七節(jié) 數控機床典型數控機床典型機械結構機械結構 三鼓輪式 行星鼓輪式特點：不同類型的刀具及輕重型刀具可分別放置， 空間利用率高，但傳動機構和運動控制裝置 復雜，適用于刀庫容量大的場合。第七節(jié)第七節(jié) 數控機床典型數控機床典型機械結構機械結構 鏈式鏈式單環(huán)鏈式單環(huán)鏈式特點：結構緊湊，刀庫特點：結構緊湊，刀庫容量大，可充分利用空容量大，可充分利用空間，通常為軸向取刀，間，通常為軸向取刀，位置精度較低，適用于位置精度較低，適用于刀庫容量大的場合。刀庫容量大的場合。第七節(jié)第七節(jié) 數控機床典型數控機床典型機械結構機械結構 多環(huán)鏈式多環(huán)鏈式第七節(jié)第七節(jié) 數控機床典型數控機床典型機械結構

31、機械結構 三、刀庫加長鏈式格子箱式單面網格式特點：刀庫結構緊湊，空間利用率高，但換刀時間 較長，小直徑刀具為軸向取刀，大直徑刀具 為徑向取刀，布局不靈活，通常刀庫安置在 工作臺上，應用較少。三、刀庫三、刀庫多面網格式特點：刀庫容量大，輔助裝置較復雜，用于需刀庫 容量大的機床上。三、刀庫三、刀庫3 3、刀庫的容量、刀庫的容量銑削加工車削加工刀具數可加工件的比率102040305060708010090105015202530鉆削加工四、刀具的選刀方式四、刀具的選刀方式1、自動選刀：在自動換刀裝置換刀時，按數控裝、自動選刀：在自動換刀裝置換刀時，按數控裝 置發(fā)出的換刀指令，刀具交換裝置置發(fā)出的換刀指令，刀具交換裝置 從刀庫中挑選各工序所需刀具的操從刀庫中挑選各工序所需刀具的操 作稱為自動換刀。作稱為自動換