金屬切削機(jī)床實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書---定精編版

1、金屬切削機(jī)床實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中北大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院1實(shí)驗(yàn)一普通車床各部件的結(jié)構(gòu)和功用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康钠胀ㄜ嚧簿哂休^典型的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)及操縱機(jī)構(gòu)， 應(yīng)用了較多的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如帶傳動(dòng)、 齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、摩擦傳動(dòng)、螺旋機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、曲柄機(jī)構(gòu)、杠桿機(jī)構(gòu)等等和較多的機(jī)械零件如軸承、齒輪、鏈輪、帶輪、鍵、花鍵、聯(lián)軸器、離合器等零件。本實(shí)驗(yàn)的目的一是了解這些機(jī)構(gòu)和零件是怎樣組合完成一定的功用的； 二是掌握以普通車床為代表的機(jī)床各部件的傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)原理及路線、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功用。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1了解車床的用途、布局、各操縱手柄的作用和操作方法；2了解主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)路線；2了解主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的調(diào)整方法；3

2、了解和分析機(jī)床主要機(jī)構(gòu)的構(gòu)造及工作原理。三、實(shí)驗(yàn)步驟學(xué)生在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員帶領(lǐng)下，到 CA6140型普通車床現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。1觀察 CA6140型普通車床的主軸箱結(jié)構(gòu)，注意調(diào)整方法；2觀察、了解進(jìn)給互鎖機(jī)構(gòu)及絲杠螺母機(jī)構(gòu)的工作原理；3根據(jù)實(shí)物了解車床主要附件的使用。四： CA6140型車床的傳動(dòng)系統(tǒng)（一）、機(jī)床的功用及主要技術(shù)性能CA6140型普通車床是一種通用性能好的典型機(jī)床，它除用作車內(nèi)外圓柱及圓錐表面、車端面、切槽、切斷外，還可車削公制、 英制、模數(shù)制、徑節(jié)等四種螺紋。 如在尾架錐孔內(nèi)安裝鉆頭或鉸刀、則可以進(jìn)行鉆孔及鉸孔。CA6140 型普通車床主要技術(shù)性能；床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑400mm最大工

3、件長(zhǎng)度（四種規(guī)格）750 、1000、1500、2000 mm最大車削長(zhǎng)度（四種規(guī)格）650 、900、1400、1900 mm刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑210 mm主軸中心高 205 mm ， 主軸內(nèi)孔直徑48 mm，主軸內(nèi)孔前端錐度莫氏 6號(hào)主軸轉(zhuǎn)速范圍：正轉(zhuǎn)（ 24 級(jí)） 10 1400r/min ，反轉(zhuǎn)（ 12 級(jí)） 141500 r/min進(jìn)給量范圍：縱向（ 64 種） 0.028 6.33mm/r ，橫向（ 64 種） 0.014 3.16 mm/r刀架快速移動(dòng)速度：縱向4.9m/min，橫向 2.45 m/min加工螺紋范圍：公制螺紋（44種）1 192mm英制螺紋（ 20種）2 2

4、4 牙/in模數(shù)螺紋（ 39種）0.2548mm徑節(jié)螺紋（ 37 種） 1 96 牙/in主電機(jī) 7.5KW ，1450 r/min ，溜板快速移動(dòng)電機(jī)370，2600 r/min（二）、機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈1傳動(dòng)系統(tǒng)圖概述1）傳動(dòng)原理圖和傳動(dòng)框圖表示的傳動(dòng)關(guān)系通過傳動(dòng)系統(tǒng)圖體現(xiàn)；2）傳動(dòng)系統(tǒng)圖畫在一個(gè)能反映機(jī)床基本外形和主要部件相互位置的平面上，并盡可能繪制在機(jī)床外形的輪廓線內(nèi)；23）各種傳動(dòng)元件用簡(jiǎn)單的規(guī)定符號(hào)代表，各齒輪所標(biāo)注的數(shù)字代表齒數(shù)；4）各傳動(dòng)元件應(yīng)盡可能按運(yùn)動(dòng)的傳遞順序安排；5）該圖只表示傳動(dòng)關(guān)系，不代表傳動(dòng)元件的實(shí)際尺寸和空間位置。3五、 CA6140型車床的主要構(gòu)造（一）、主

5、軸變速箱1. 主軸正、反轉(zhuǎn)及制動(dòng)裝置軸上的雙向磨擦離合器是控制主軸正、反轉(zhuǎn)的；內(nèi)磨擦片 3 與軸靠花鍵聯(lián)接，外磨擦片2 空套在軸上，直徑略大于花鍵，外圓上有4 個(gè)凸起，嵌在空套齒輪 1 的缺口中。內(nèi)外摩擦片相間安裝，桿 7 的左、右移動(dòng)使銷 5 推動(dòng)壓塊 8 將內(nèi)、外磨擦片壓緊， 則內(nèi)磨擦片通過磨擦力帶動(dòng)外磨擦片轉(zhuǎn)動(dòng)，再利用外磨擦片外圓上的四個(gè)凸起帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。壓塊 8 處于中間位置時(shí)， 左右離合器都脫開，軸以后的各軸停轉(zhuǎn)。摩擦離合器的位置，由手柄18 操縱，向上扳，桿 20 向外，使曲柄 21 和齒扇 17 作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，齒條 22 向右移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)齒條上的撥叉23 帶動(dòng)滑套 12也向右移動(dòng)。

6、滑套12 內(nèi)孔的兩端為錐孔，中間為圓柱孔，當(dāng)滑套12 向右移動(dòng)時(shí)，就將元寶銷（杠桿）6 的右端向下壓。杠桿 6 的支點(diǎn)固定在軸上， 當(dāng)滑套 12 移動(dòng)時(shí)壓下它的右端時(shí)，元寶銷 6 作順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)， 其尾部推動(dòng)桿7，使它產(chǎn)生向左移動(dòng)，并通過銷5 帶動(dòng)壓塊 8 向右壓緊，主軸正轉(zhuǎn)。離合器環(huán)能起過載保護(hù)作用， 當(dāng)機(jī)床過載時(shí)，摩擦片打滑， 就可避免損壞機(jī)床。摩擦片間的壓緊力是根據(jù)離合器應(yīng)傳遞的額定轉(zhuǎn)矩確定的。制動(dòng)器裝在軸上， 在離合器脫開時(shí)制動(dòng)主軸，以縮短輔助時(shí)間。制動(dòng)盤與軸花鍵聯(lián)接， 周邊圍著制動(dòng)帶15。制動(dòng)帶的一端與杠桿制動(dòng)器 14 聯(lián)接，另一端通過調(diào)節(jié)螺釘13 等與箱體相連，為了操縱方便并避免

7、出錯(cuò)，制動(dòng)器和摩擦離合器共用一套操縱機(jī)構(gòu)，也由手柄 18 操縱。當(dāng)離合器脫開時(shí)，齒條 22 處于中間位置。這時(shí)齒條軸 22 上的凸起正處于與杠桿 14 下端相接觸的位置， 使杠桿 14 作逆時(shí)針方向擺動(dòng)，將制動(dòng)帶 15 壓緊在制動(dòng)盤 16 上，使軸和主軸迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 齒條軸 22 凸起的左右邊都是凹槽，左右離合器中任一個(gè)結(jié)合時(shí)，杠桿14 端順時(shí)針方向擺動(dòng)，使制動(dòng)帶放松。2主軸變速操縱機(jī)構(gòu)4軸和軸上滑動(dòng)齒輪的操縱機(jī)構(gòu)：軸上的雙聯(lián)滑移齒輪和軸上的三聯(lián)滑移齒輪是由一個(gè)手柄操縱的，變速手柄每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，變換全部6 種轉(zhuǎn)速，故手柄共有均布的6 個(gè)位置，它每轉(zhuǎn) 60度就可變換一種主軸轉(zhuǎn)速。手柄通過傳動(dòng)比為1

8、:1 的鏈輪傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)固定在軸4 上的盤形凸輪3和曲柄 2 轉(zhuǎn)動(dòng)。盤形凸輪3 上有一條封閉曲線槽，有兩段不同半徑的圓弧和直線組成。當(dāng)軸4 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，盤形凸輪3 可推動(dòng)杠桿 5 擺動(dòng)，從而帶動(dòng)杠桿5 另一端從動(dòng)軸上的雙聯(lián)滑動(dòng)齒輪換位，由于盤形凸輪 3 有兩段不同直徑的曲線，所以齒輪有兩種不同的位置，與此同時(shí)，軸4 左端的曲柄 2 通過撥叉 1 使從動(dòng)軸上的三聯(lián)滑動(dòng)齒輪B 換位，可依次和軸上的三個(gè)固定齒輪嚙合。A、B 兩齒輪塊六種位置的組合，使手柄每轉(zhuǎn)60 度得到一種不同的傳動(dòng)比，即改變了一次主軸轉(zhuǎn)速。（二）、進(jìn)給系統(tǒng)的典型機(jī)構(gòu)1縱、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給及快速移動(dòng)機(jī)構(gòu)此機(jī)構(gòu)由一個(gè)手柄操縱，當(dāng)需縱向移動(dòng)刀架時(shí)

9、，向左或右方向扳動(dòng)手柄1，軸 14 在臺(tái)階 b 及卡環(huán) c 的作用下，只能轉(zhuǎn)動(dòng)而不能移動(dòng)，使手柄只能繞銷a 擺動(dòng)，從而使軸 3 作軸向移動(dòng)，通過杠桿 7及推桿 8 使鼓形凸輪 9 轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪 9 的曲線槽使撥叉 10 作縱向移動(dòng)。推動(dòng)軸上的雙向牙嵌離合器M 6 向相應(yīng)的方向嚙合。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)從光杠傳給軸，使刀架作縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給。如按下手柄 1 上的快速移動(dòng)按紐， 啟動(dòng)快速電機(jī)，刀架就可快速移動(dòng)。如向前或向后扳動(dòng)手柄1，可可使軸14 和凸輪 13 轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪 13 上的曲線槽使杠桿 12 擺動(dòng)，通過撥叉11 撥動(dòng)軸上的雙向牙嵌離合器M 7 向相應(yīng)方向嚙合?？墒沟都軐?shí)現(xiàn)向前或向后的機(jī)動(dòng)進(jìn)給或快速移動(dòng)。手

10、柄 1 在中間位置時(shí)，離合器M 6 、 M 7 均脫開，機(jī)動(dòng)和快速移動(dòng)均被斷開。蓋 2 上開有十字形槽，使操縱手柄不能同時(shí)接合縱向和橫向運(yùn)動(dòng)。2開合螺母機(jī)構(gòu)5開合螺母的作用是接通或斷開絲杠傳動(dòng)刀架的運(yùn)動(dòng)。車螺紋時(shí)，開合螺母合上，絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)溜板箱及刀架運(yùn)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)見圖中的 B-B 剖視，它由上、下兩個(gè)半螺母 19、 18 組成。半螺母 18、19 可沿溜板箱中垂直的導(dǎo)軌上下移動(dòng)。 半螺母上的圓住銷 20，分別插入固定在手柄軸上的槽盤 21 的兩條曲線槽 d 中。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄 15 時(shí)就可使開合螺母張開或閉合，槽盤 21 上的偏心圓弧槽接近盤心部分的傾角較小，使開合螺母閉合后能自鎖。限位螺釘 17

11、用以調(diào)節(jié)螺母與絲杠的間隙。3互鎖機(jī)構(gòu)為了避免絲杠和光杠同時(shí)傳動(dòng)刀架而損壞機(jī)床，開合螺母操縱手柄和刀架機(jī)動(dòng)進(jìn)給及快速移動(dòng)手柄應(yīng)是互鎖的，接通機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)，開合螺母不能閉合，合上開合螺母時(shí)，就不允許接通機(jī)動(dòng)進(jìn)給。如圖為互鎖機(jī)構(gòu)的工作原理圖。圖（ a）為中間位置的情況；這時(shí)機(jī)動(dòng)進(jìn)給未接通，開合螺母也處于脫開狀態(tài)，這時(shí)可任意的扳動(dòng)開合螺母操縱手柄 15 或機(jī)動(dòng)進(jìn)給操縱手柄。圖（ b）是開合螺母合上時(shí)的情況，這時(shí)由于手柄15 帶動(dòng)軸 4 轉(zhuǎn)了一個(gè)角度，它的凸肩轉(zhuǎn)入軸 14 的槽中，使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，凸肩又將銷子5 的一半壓入到軸3 的孔中，而銷子的另一半尚在固定套 16 中，使軸 3 不能軸向移動(dòng)， 機(jī)

12、動(dòng)進(jìn)給及快速操縱手柄 1 被鎖住，光杠的運(yùn)動(dòng)不能傳動(dòng)刀架。圖（c）是向左扳動(dòng)手柄 1 接通縱向進(jìn)給時(shí)的情況，這時(shí)軸 3 向右移動(dòng)，其上的圓孔及安裝在圓孔內(nèi)的彈簧銷 6 亦隨之移開，銷子 5 被軸 3 的外圓表面頂住而不能再往下移動(dòng)，它的上端則卡在軸 4 的 V 形槽內(nèi)，將手柄軸 4 鎖住，使開合螺母操縱手柄 15 不能轉(zhuǎn)動(dòng)，開合螺母不能合上。圖（ d）是向前扳動(dòng)操縱手柄 1 接通橫向進(jìn)給時(shí)的情況，這時(shí)由于軸 14 轉(zhuǎn)動(dòng)，手柄軸 4 上的凸肩被軸 14 頂住，使軸 4 不能轉(zhuǎn)動(dòng)，開合螺母也不能閉合。6實(shí)驗(yàn)二數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)了解一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋緦?shí)驗(yàn)使學(xué)生了解 FA-40M 立式加工中心和數(shù)控車床布局、傳

13、動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、掌握立式加工中心刀庫、換刀機(jī)械手、換刀方法，使學(xué)生進(jìn)一步明確數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)和用途，二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行 FA-40M立式數(shù)控加工中心、 數(shù)控車床的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。 使學(xué)生了解和掌握 FA-40M 立式數(shù)控加工中心的組成、主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)關(guān)系、換刀機(jī)構(gòu)，分析數(shù)控車床的組成、加工過程、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)關(guān)系、刀架結(jié)構(gòu)、主軸編碼器的作用。三實(shí)驗(yàn)步驟1. 了解 FA-40M立式加工中心的布局，掌握主軸系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及各部分主要零件的作用；（ 1）打開創(chuàng)壹軟件菜單中的“教學(xué)”點(diǎn)擊“ FA-40M 立式加工中心”標(biāo)出各主要部分名稱掌握加工中心的工作原理與功能（ 2）菜單中“機(jī)械原理”

14、主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)展示播放獲得主軸結(jié)構(gòu)圖標(biāo)注各部分名稱（ 3）點(diǎn)擊“ FA-40M 立式加工中心”刀庫裝置原理演示播放標(biāo)注各部分名稱，敘述換刀過程2. 了解 CJK6163數(shù)控車床的布局，掌握主軸系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及各部分主要零件的作用；（ 1）打開創(chuàng)壹軟件菜單中的“教學(xué)”點(diǎn)擊“ CJK6163 數(shù)控車床”標(biāo)出各主要部分名稱掌握數(shù)控車床的工作原理與功能（ 2）菜單中“機(jī)械原理”主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)展示播放獲得主軸結(jié)構(gòu)圖標(biāo)注各部分名稱3. 點(diǎn)擊“ CK7136數(shù)控車床”機(jī)械原理刀塔原理演示播放敘述換刀過程四立式數(shù)控加工中心（一）數(shù)控加工中心的特點(diǎn)加工中心與普通數(shù)控機(jī)床的區(qū)別主要在于它能在一臺(tái)機(jī)床上完成由

15、多臺(tái)機(jī)床才能完成的工作。加工中心包括以下內(nèi)容：1. 加工中心是在數(shù)控鏜床、數(shù)控銑床或數(shù)控車床的基礎(chǔ)上增加自動(dòng)換刀裝置，使工件在機(jī)床工作臺(tái)上裝夾后，可以連續(xù)完成對(duì)工件表面自動(dòng)進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、銑削等多工步的加工，工序高度集中。2. 加工中心一般可完成多個(gè)平面或多個(gè)角度位置的多工序加工。3. 加工中心能自動(dòng)改變機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡及其它輔助機(jī)能。4. 加工中心工作效率高。（二）加工中心的工作原理加工中心的工作原理是根據(jù)零件圖紙，制定工藝方案， 采用手工或計(jì)算機(jī)自動(dòng)編制零件加工程序，把零件所需的機(jī)床各種動(dòng)作及全部工藝參數(shù)變成機(jī)床的數(shù)控裝置能接受的信息代碼，并

16、把這些代碼存儲(chǔ)在信息載體上，將信息載體送到輸入裝置， 讀出信息并送入數(shù)控裝置。 以上是最常用的程序輸入方法。 另一種方法是利用計(jì)算機(jī)和加工中心直接進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)零件程序的輸入和輸出。進(jìn)入數(shù)控裝置的信息，經(jīng)過一系列處理和運(yùn)算轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖信號(hào)。有的信號(hào)送到機(jī)床的伺服系統(tǒng)，通過伺服機(jī)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和放大，再經(jīng)過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)， 驅(qū)動(dòng)機(jī)床有關(guān)零部件，使刀具和工件嚴(yán)格執(zhí)行零件程序所規(guī)定的相應(yīng)運(yùn)動(dòng)。還有的信號(hào)送到可編程序控制器中用以順序控制機(jī)床的其他輔助動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)刀具自動(dòng)更換。（三）加工中心的組成71. 基礎(chǔ)部件由床身、立柱和工作臺(tái)等大件組成，是加工中心的基礎(chǔ)構(gòu)件，它們可以是鑄鐵件，也可以是焊接鋼結(jié)構(gòu)件， 均要承受加

17、工中心的靜載荷以及在加工時(shí)的切削載荷。故必須是剛度很高的部件，亦是加工中心質(zhì)量和體積最大的部件。2. 主軸組件它由主軸箱、主軸電機(jī)、主軸和主軸軸承等零件組成。其啟動(dòng)、停止和轉(zhuǎn)動(dòng)等動(dòng)作均由數(shù)控系統(tǒng)控制，并通過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。主軸是加工中心的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)優(yōu)劣對(duì)加工中心的性能有很大的影響。3. 控制系統(tǒng)單臺(tái)加工中心的數(shù)控部分是由CNC裝置、可編程序控制器、 伺服驅(qū)動(dòng)裝置以及電機(jī)等部分組成。它們是加工中心執(zhí)行順序控制動(dòng)作和完成加工過程中的控制中心。CNC系統(tǒng)一般由中央處理器、存儲(chǔ)器和輸入、輸出接口組成。中央處理器又由存儲(chǔ)器、運(yùn)算器、 控制器和總線組成。CNC

18、系統(tǒng)主要特點(diǎn)是輸入存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、插補(bǔ)運(yùn)算以及機(jī)床各種控制功能都通過計(jì)算機(jī)軟件來完成，能增加很多邏輯電路中難以實(shí)現(xiàn)的功能。計(jì)算機(jī)與其他裝置之間可通過接口設(shè)備聯(lián)接。當(dāng)控制對(duì)象改變時(shí)，只需改變軟件與接口。4. 伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)的作用是把來自數(shù)控裝置的信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)床移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)，其性能是決定機(jī)床的加工精度、表面質(zhì)量和生產(chǎn)效率的主要因素之一。加工中心普遍采用半閉環(huán)、閉環(huán)和混合環(huán)三種控制方式。5. 自動(dòng)換刀裝置它由刀庫、機(jī)械手和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等部件組成。 刀庫是存放加工過程所使用的全部刀具的裝置。刀庫有盤式、鼓式和鏈?zhǔn)降榷喾N形式，容量從幾把到幾百把，當(dāng)需換刀時(shí)，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)指令，由機(jī)械手( 或通過別的方式

19、) 將刀具從刀庫取出裝入主軸中，機(jī)械手的結(jié)構(gòu)根據(jù)刀庫與主軸的相對(duì)位置及結(jié)構(gòu)的不同也有多種形式，如單臂式、 雙臂式、回轉(zhuǎn)式和軌道式等等。有的加工中心不用機(jī)械手而利用主軸箱或刀庫的移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)換刀。盡管換刀過程、選刀方式、刀庫結(jié)構(gòu)、機(jī)械手類型等各不相同，但都是在數(shù)控裝置及可編程序控制器控制下，由電機(jī)和液壓或氣動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)刀庫和機(jī)械手實(shí)現(xiàn)刀具的選擇與交換。當(dāng)機(jī)構(gòu)中裝入接觸式傳感器，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具和工件誤差的測(cè)量。6. 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)等部分。輔助系統(tǒng)雖不直接參加切削運(yùn)動(dòng)，但對(duì)加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起到保障作用，因此，也是加工中心不可缺少的部分。五

20、數(shù)控車床（一）工藝范圍與分類數(shù)控車床與普通車床一樣，主要用于加工各種軸類、套筒類和盤類零件上的回轉(zhuǎn)表面，例如內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成型回轉(zhuǎn)表面及螺紋面等。（二）數(shù)控車床的特點(diǎn)1. 高精度 2. 高效率 3. 高柔性 4. 高可靠性 5. 工藝能力強(qiáng) 6. 模塊化設(shè)計(jì)（三）數(shù)控車床的組成數(shù)控臥式車床由以下幾部分組成：1. 主機(jī) 主機(jī)是數(shù)控車床的機(jī)械部件，包括床身、主軸箱、刀架、尾座、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等。2. 數(shù)控裝置 作為控制部分是數(shù)控車床的控制核心，其主體是一臺(tái)計(jì)算機(jī)。3. 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控車床切削工作的動(dòng)力部分，主要實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。它由伺服驅(qū)動(dòng)電路和驅(qū)動(dòng)裝置組成，驅(qū)動(dòng)裝置主要有主軸

21、電動(dòng)機(jī)、進(jìn)給系統(tǒng)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或交、直流伺服電動(dòng)機(jī)等。4. 輔助裝置輔助裝置是指數(shù)控車床的一些配套部件，包括液壓、 氣動(dòng)裝置及冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)和排屑裝置等。與普通車床相比，數(shù)控車床還有數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等幾大部分；而且數(shù)控車床的進(jìn)給系統(tǒng)與普通車床的進(jìn)給系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上存在著本質(zhì)上的差別。普通車床的進(jìn)給傳動(dòng)鏈為：主軸掛輪架進(jìn)給箱溜板箱刀架。而數(shù)控車床采用伺服電動(dòng)機(jī)( 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) ) 經(jīng)滾珠絲杠傳到滑板和刀架，以連續(xù)控制刀具實(shí)現(xiàn)縱向(Z向 ) 和橫向 (X 向 ) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，精度和自動(dòng)化程度大大提高。數(shù)控車床主軸安裝有脈沖編碼器，主軸的運(yùn)動(dòng)通過同步齒形帶1:1 的傳到脈沖

22、編碼器。 當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)， 脈沖編碼器便發(fā)出檢測(cè)脈沖信號(hào)給數(shù)控系統(tǒng)，使主軸電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)與刀架的切削進(jìn)給保持同步關(guān)系，就可以實(shí)現(xiàn)螺紋加工時(shí)主軸旋轉(zhuǎn)1 周，刀架 Z 向移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程的運(yùn)動(dòng)關(guān)系8實(shí)驗(yàn)三數(shù)控機(jī)床典型部件解析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諗?shù)控機(jī)床典型部件的機(jī)械結(jié)構(gòu)與基本工作原理二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容內(nèi)容：軸承、滾珠絲杠副、伺服電機(jī)等數(shù)控機(jī)床典型部件結(jié)構(gòu)的理解。三、實(shí)驗(yàn)步驟1. FA-40M 立式加工中心（ 1）打開創(chuàng)壹軟件菜單中的“教學(xué)”點(diǎn)擊“FA-40M 立式加工中心”機(jī)械原理工作臺(tái)進(jìn)給裝置結(jié)構(gòu)展示按住鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)圖形直到合適位置獲得X,Y 軸伺服電機(jī)圖形；（ 2）打開創(chuàng)壹軟件菜單中的“教學(xué)”點(diǎn)擊“FA-40M

23、 立式加工中心”機(jī)械原理工作臺(tái)進(jìn)給裝置結(jié)構(gòu)展示按住鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)圖形直到合適位置獲得直線運(yùn)動(dòng)滾動(dòng)支承（滾動(dòng)導(dǎo)軌） 的圖形補(bǔ)全截面圖形并標(biāo)注（ 3）點(diǎn)擊“ FA-40M 立式加工中心”機(jī)械原理工作臺(tái)進(jìn)給原理演示按住鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)圖形直到合適位置獲得滾珠絲桿的圖形2. CK7136數(shù)控車床（ 1）打開創(chuàng)壹軟件菜單中的“教學(xué)”點(diǎn)擊“ CK7136 數(shù)控車床”機(jī)械原理主軸箱結(jié)構(gòu)展示播放獲得主軸軸承及其安裝位置標(biāo)注軸承類型及分析軸承受力情況三、數(shù)控機(jī)床主軸部件軸承機(jī)床的主軸部件是機(jī)床重要部件之一，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，由于數(shù)控機(jī)

24、床在加工過程中不進(jìn)行人工調(diào)整，這些影響就更為嚴(yán)重。1. 對(duì)主軸組件的性能要求(1) 旋轉(zhuǎn)精度； (2) 剛度； (3) 溫升； (4) 可靠性； (5) 精度保持性。2. 主軸軸承選型下面簡(jiǎn)述幾種常用的數(shù)控機(jī)床主軸軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及適用范圍。(1) 雙列圓柱滾子軸承(Double row cylindrical roller bearing)，圖 1 為雙列圓柱滾子軸承。它的特點(diǎn)是內(nèi)孔為 1:12 的錐孔，與主軸的錐形軸頸相配合。軸向移動(dòng)內(nèi)圈，可把內(nèi)圈脹大，以消除間隙或預(yù)緊，這種軸承只能承受徑向載荷。圖 1(b) 為另一種雙列圓柱滾子軸承。與圖1 (a) 的差別是： (1) 圖 1(a) 的滾道

25、擋邊開在內(nèi)圈上，滾動(dòng)體，保持架與內(nèi)圈成為一體，外圈可分離，而圖1(b) 則相反；滾道擋邊開在外圍上，滾動(dòng)體，保持架與外圈成為一體，內(nèi)圈可分離，可將內(nèi)圈裝上主軸后再精磨滾道，以便進(jìn)一步提高精度。(2) 圖 1(a) 為特輕型，圖1(b) 為超輕型。同樣孔徑，圖1(b) 的外徑比圖1(a) 小些。前者編號(hào)為NN3000k(舊編號(hào)為3182100) 系列，后者為NNU4900K(舊編號(hào) 4482900) 系列。后者只有大型， 最小內(nèi)徑l00mm。這種軸承多用于載荷較大，剛度要求較高， 中等轉(zhuǎn)速的地方。9圖 1 雙列圓柱滾子軸承(2) 雙向推力角接觸球軸承(Double direction angul

26、ar contact thrust ball bearing)這種軸承與雙列圓柱滾子軸承相配套，用于承受軸向載荷，如圖2 所示。軸承由左右內(nèi)圈1 和 5，外圈 3，左右兩列滾珠及保持架2 和 4，隔套 6 組成。修磨隔套6 的厚度就能消除間隙和預(yù)緊。：它的公稱外徑與同孔徑的雙列圓柱滾子軸承相同，但外徑公差帶在零線的下方，與殼體之間有間隙，故不承受徑向載荷，專作推力軸承使用。接觸角有60 的，編號(hào)為 234400。圖 2 雙向推力角接觸球軸承1左內(nèi)圈； 2、4滾珠； 3外圈； 5右內(nèi)圈； 6隔套(3) 角接觸球軸承這種軸承既可以承受徑向載荷，又可承受軸向載荷。常用的接觸角有兩種：a25 和a15 。其中 a25 的編號(hào)為 7000AC型 ( 舊代號(hào)為 46100 型 ) ，屬特輕型； 或編號(hào)為 7190AC型 ( 舊代號(hào)為 46900型 ) ，屬超輕型。 a15 的編號(hào)為7000C 型 ( 舊代號(hào)為3610 型 ) ，屬特輕型；或編號(hào)為7190C 型(113 代號(hào)為 1036900型 ) ，屬超輕型。如圖3 所示。圖 3 角接觸球軸承角接觸球軸承多用于高速主軸。隨接觸角的不同有所區(qū)別，25 °的軸向剛度較高，但徑向剛度和允許的轉(zhuǎn)速略低，多用于車、鏜、銑加工中心等主軸；15 °的轉(zhuǎn)