試談數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)要求

1、第二章第二章 數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)要求數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)要求第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)及主軸部件數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)及主軸部件第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)第四節(jié)第四節(jié) 數(shù)控機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)數(shù)控機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)第五節(jié)第五節(jié) 數(shù)控加工使用的刀具及自動(dòng)換刀系統(tǒng)數(shù)控加工使用的刀具及自動(dòng)換刀系統(tǒng)第六節(jié)第六節(jié) 數(shù)控加工用輔助裝置數(shù)控加工用輔助裝置第二章第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)要求第二章第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)要求一、一、 模塊化和機(jī)電一體化模塊化和機(jī)電一體化二、二、 提高機(jī)床的靜、動(dòng)剛度提高機(jī)床的靜、動(dòng)剛度三、三、 減少機(jī)床的熱變形減少機(jī)床的熱變形四、四、 減

2、少運(yùn)動(dòng)件的摩擦和消除傳動(dòng)間隙減少運(yùn)動(dòng)件的摩擦和消除傳動(dòng)間隙五、五、 提高機(jī)床的壽命和精度保持性提高機(jī)床的壽命和精度保持性六、六、 減少輔助時(shí)間，改善操作性減少輔助時(shí)間，改善操作性一、模塊化和機(jī)電一體化一、模塊化和機(jī)電一體化而專用型數(shù)控機(jī)床對(duì)某具體的零件雖然具有良好的而專用型數(shù)控機(jī)床對(duì)某具體的零件雖然具有良好的經(jīng)濟(jì)性，但它限制了加工對(duì)象的品種變化，使生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性，但它限制了加工對(duì)象的品種變化，使生產(chǎn)柔性下降。柔性下降。模塊化設(shè)計(jì)思想正是為解決上述矛盾而提出的，它模塊化設(shè)計(jì)思想正是為解決上述矛盾而提出的，它具有靈活的機(jī)床配置。具有靈活的機(jī)床配置。通用型數(shù)控機(jī)床雖然能夠很好地滿足通用型數(shù)控機(jī)床雖然能夠

3、很好地滿足各類用戶的需求，但由于機(jī)床的功能各類用戶的需求，但由于機(jī)床的功能過于齊全，使售價(jià)提高，用戶不得不過于齊全，使售價(jià)提高，用戶不得不為多余的功能承擔(dān)額外的費(fèi)用，成本為多余的功能承擔(dān)額外的費(fèi)用，成本的上升必然會(huì)削弱產(chǎn)品在市場上的競的上升必然會(huì)削弱產(chǎn)品在市場上的競爭力；爭力；如果把各個(gè)部件的基本單元作為基礎(chǔ)，按不同功能、如果把各個(gè)部件的基本單元作為基礎(chǔ)，按不同功能、規(guī)格和價(jià)格設(shè)計(jì)成多種模塊，用戶可以按需要選擇規(guī)格和價(jià)格設(shè)計(jì)成多種模塊，用戶可以按需要選擇最合理的功能模塊配置成整機(jī)。最合理的功能模塊配置成整機(jī)。這不僅能降低數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造成本，而且能這不僅能降低數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造成本，而且

4、能縮短設(shè)計(jì)和制造周期，最終贏得市場?？s短設(shè)計(jì)和制造周期，最終贏得市場。數(shù)控機(jī)床的機(jī)電一體化是對(duì)總體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提數(shù)控機(jī)床的機(jī)電一體化是對(duì)總體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出的重要要求。出的重要要求。它是指在整個(gè)數(shù)控機(jī)床功能的實(shí)現(xiàn)以及總體布局方它是指在整個(gè)數(shù)控機(jī)床功能的實(shí)現(xiàn)以及總體布局方面必須綜合考慮機(jī)械和電氣兩方面的有機(jī)結(jié)合。面必須綜合考慮機(jī)械和電氣兩方面的有機(jī)結(jié)合。數(shù)控機(jī)床通常由床身、立柱、主軸數(shù)控機(jī)床通常由床身、立柱、主軸箱、工作臺(tái)、刀架系統(tǒng)及電氣總成箱、工作臺(tái)、刀架系統(tǒng)及電氣總成等部件組成。等部件組成。二、提高機(jī)床的靜、動(dòng)剛度二、提高機(jī)床的靜、動(dòng)剛度由于數(shù)控機(jī)床是由程序控制加工的，由機(jī)床床身、由于數(shù)

5、控機(jī)床是由程序控制加工的，由機(jī)床床身、導(dǎo)軌、工作臺(tái)、刀架和主軸箱的幾何精度與變形所導(dǎo)軌、工作臺(tái)、刀架和主軸箱的幾何精度與變形所產(chǎn)生的定位誤差取決于它們的結(jié)構(gòu)剛度。產(chǎn)生的定位誤差取決于它們的結(jié)構(gòu)剛度。為了提高數(shù)控機(jī)床主軸的剛度，除了經(jīng)常采用三支為了提高數(shù)控機(jī)床主軸的剛度，除了經(jīng)常采用三支承結(jié)構(gòu)以外，還可選用剛性很好的雙列短圓柱滾子承結(jié)構(gòu)以外，還可選用剛性很好的雙列短圓柱滾子軸承和角接觸向心推力軸承，以減小主軸的徑向和軸承和角接觸向心推力軸承，以減小主軸的徑向和軸向變形。軸向變形。加強(qiáng)肋板的結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)床大件的剛度有明顯的影響。加強(qiáng)肋板的結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)床大件的剛度有明顯的影響。如圖為方形截面立柱加強(qiáng)肋板類型

6、示意圖。如圖為方形截面立柱加強(qiáng)肋板類型示意圖。下表給出了立柱在加肋前后的靜剛度的比值。下表給出了立柱在加肋前后的靜剛度的比值。三、減少機(jī)床的熱變形三、減少機(jī)床的熱變形數(shù)控機(jī)床在內(nèi)外熱源的影響下，各部件數(shù)控機(jī)床在內(nèi)外熱源的影響下，各部件將發(fā)生不同程度的熱變形，使工件與刀將發(fā)生不同程度的熱變形，使工件與刀具之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系遭到破壞，也使具之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系遭到破壞，也使機(jī)床精度下降。機(jī)床精度下降。機(jī)床熱變形產(chǎn)生的主要原因是熱源及機(jī)床各部分的機(jī)床熱變形產(chǎn)生的主要原因是熱源及機(jī)床各部分的溫差。溫差。熱源通常包括加工中的切屑、運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)、液壓熱源通常包括加工中的切屑、運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)、傳動(dòng)件的

7、摩擦以及機(jī)床外部的熱輻射等。系統(tǒng)、傳動(dòng)件的摩擦以及機(jī)床外部的熱輻射等。機(jī)床零件的材料、結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸的不一致也是機(jī)床零件的材料、結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸的不一致也是產(chǎn)生熱變形的重要因素。產(chǎn)生熱變形的重要因素。四、減少運(yùn)動(dòng)件的摩擦和消除四、減少運(yùn)動(dòng)件的摩擦和消除傳動(dòng)間隙傳動(dòng)間隙數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度和定位精度不僅受數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度和定位精度不僅受到機(jī)床零部件的加工精度、裝配精度、到機(jī)床零部件的加工精度、裝配精度、剛度及熱變形的影響，而且與運(yùn)動(dòng)件的剛度及熱變形的影響，而且與運(yùn)動(dòng)件的摩擦特性有關(guān)。摩擦特性有關(guān)。數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)或拖板的位移量是以脈沖當(dāng)量作為數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)或拖板的位移量是以脈沖當(dāng)量作為他的最小單

8、位，通常要求既能以高速又能以極低的他的最小單位，通常要求既能以高速又能以極低的速度運(yùn)動(dòng)。速度運(yùn)動(dòng)。目前使用的滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌在摩擦目前使用的滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌在摩擦阻尼特性方面存在著明顯的差別。阻尼特性方面存在著明顯的差別。五、提高機(jī)床的壽命和精度保持性五、提高機(jī)床的壽命和精度保持性為了縮短數(shù)控機(jī)床投資的回收時(shí)間，務(wù)必使機(jī)床為了縮短數(shù)控機(jī)床投資的回收時(shí)間，務(wù)必使機(jī)床保持很高的開動(dòng)性（比一般通用機(jī)床高保持很高的開動(dòng)性（比一般通用機(jī)床高2-32-3倍），倍），因此必須提高機(jī)床的壽命和精度保持性。因此必須提高機(jī)床的壽命和精度保持性。首先必須在設(shè)計(jì)上就充分考慮數(shù)控機(jī)床零部件的首先

9、必須在設(shè)計(jì)上就充分考慮數(shù)控機(jī)床零部件的耐磨性，耐磨性，另外還要保證數(shù)控機(jī)床各部件的良好潤滑。另外還要保證數(shù)控機(jī)床各部件的良好潤滑。六、減少輔助時(shí)間，改善操作性六、減少輔助時(shí)間，改善操作性在數(shù)控機(jī)床的單件加工時(shí)間中，輔助在數(shù)控機(jī)床的單件加工時(shí)間中，輔助時(shí)間占有較大的比例，要進(jìn)一步提高時(shí)間占有較大的比例，要進(jìn)一步提高機(jī)床生產(chǎn)率，就必須采取措施，最大機(jī)床生產(chǎn)率，就必須采取措施，最大限度地壓縮輔助時(shí)間。限度地壓縮輔助時(shí)間。由于微處理器的發(fā)展，使數(shù)控裝置日趨小型化。由于微處理器的發(fā)展，使數(shù)控裝置日趨小型化。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢是把數(shù)控裝置安裝到機(jī)床上，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢是把數(shù)控裝置安裝到機(jī)床上，甚至把強(qiáng)電

10、和弱電部分安排在一起。甚至把強(qiáng)電和弱電部分安排在一起。第二章第二節(jié)數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)第二章第二節(jié)數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)及主軸部件系統(tǒng)及主軸部件一、一、 數(shù)控機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)數(shù)控機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)二、二、 數(shù)控機(jī)床主軸的變速方式數(shù)控機(jī)床主軸的變速方式三、三、 主軸部件主軸部件一、數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)的特點(diǎn)一、數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)的特點(diǎn) 數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床比較具有以下特點(diǎn)：數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床比較具有以下特點(diǎn)： 1 1）轉(zhuǎn)速高，功率大，它能使數(shù)控機(jī)床進(jìn)）轉(zhuǎn)速高，功率大，它能使數(shù)控機(jī)床進(jìn)行大功率切削和高速切削，實(shí)現(xiàn)高效率加工。行大功率切削和高速切削，實(shí)現(xiàn)高效率加工。 2 2）主軸轉(zhuǎn)數(shù)的變換迅速可靠，并能自動(dòng)）主軸轉(zhuǎn)數(shù)的變換

11、迅速可靠，并能自動(dòng)無級(jí)變速，使切削工作始終在最佳狀態(tài)下進(jìn)無級(jí)變速，使切削工作始終在最佳狀態(tài)下進(jìn)行。行。 3 3）為實(shí)現(xiàn)刀具的快速或自動(dòng)裝卸，主軸）為實(shí)現(xiàn)刀具的快速或自動(dòng)裝卸，主軸上還必須設(shè)計(jì)有刀具自動(dòng)裝卸、主軸定向停上還必須設(shè)計(jì)有刀具自動(dòng)裝卸、主軸定向停止和主軸孔內(nèi)的切屑清除裝置。止和主軸孔內(nèi)的切屑清除裝置。二、數(shù)控機(jī)床主軸的變速方式二、數(shù)控機(jī)床主軸的變速方式數(shù)控機(jī)床的變速是按照控制指令自動(dòng)進(jìn)行的，數(shù)控機(jī)床的變速是按照控制指令自動(dòng)進(jìn)行的，因此變速機(jī)構(gòu)必須適應(yīng)自動(dòng)操作的再求。因此變速機(jī)構(gòu)必須適應(yīng)自動(dòng)操作的再求。故大多數(shù)數(shù)控機(jī)床采用無級(jí)變速系統(tǒng)，故大多數(shù)數(shù)控機(jī)床采用無級(jí)變速系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)

12、主要有以下三種配置方數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)主要有以下三種配置方式。式。數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)要求較大的調(diào)速數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)要求較大的調(diào)速范圍，以保證加工時(shí)能選用合理的范圍，以保證加工時(shí)能選用合理的切削用量，從而獲得最佳的生產(chǎn)率、切削用量，從而獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。加工精度和表面質(zhì)量。三、主軸部件三、主軸部件機(jī)床的主軸部件是機(jī)床重要部件之一，它帶機(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)，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，變形對(duì)加工質(zhì)量有直接的影響，由于數(shù)控機(jī)床在

13、加工過程中不進(jìn)行人工調(diào)整，由于數(shù)控機(jī)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。這些影響就更為嚴(yán)重。 主軸在結(jié)構(gòu)上要處理好卡盤或刀具的裝卡，主軸在結(jié)構(gòu)上要處理好卡盤或刀具的裝卡，主軸的卸荷，主軸的卸荷，主軸軸承的定位和間隙調(diào)整，主軸軸承的定位和間隙調(diào)整，主軸部件的潤滑和密封等一系列問題。主軸部件的潤滑和密封等一系列問題。對(duì)于數(shù)控鏜銑床的主軸為實(shí)現(xiàn)刀具的快速或自對(duì)于數(shù)控鏜銑床的主軸為實(shí)現(xiàn)刀具的快速或自動(dòng)裝卸，主軸上還必須設(shè)計(jì)有刀具的自動(dòng)裝卸，動(dòng)裝卸，主軸上還必須設(shè)計(jì)有刀具的自動(dòng)裝卸，主軸定向停止和主軸孔內(nèi)的切屑清除裝置。主軸定向停止和主軸孔內(nèi)的切屑清除裝置。一）數(shù)控機(jī)床的主軸軸承配置主要一

14、）數(shù)控機(jī)床的主軸軸承配置主要有三種形式有三種形式 l l）前支承采用圓錐孔雙列圓柱滾子軸承）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)角接觸球軸承用成對(duì)角接觸球軸承這種配置形式使主軸的綜合剛度得到大幅度提高，這種配置形式使主軸的綜合剛度得到大幅度提高，可以滿足強(qiáng)力切削的要求，所以目前各類數(shù)控機(jī)床可以滿足強(qiáng)力切削的要求，所以目前各類數(shù)控機(jī)床的主軸普遍采用這種配置形式。的主軸普遍采用這種配置形式。 2 2）前軸承采用高精度雙列向心推）前軸承采用高精度雙列向心推力球軸承（如圖）。力球軸承（如圖）。角接觸球軸承具有較好的高速性能，主軸

15、最高轉(zhuǎn)速可角接觸球軸承具有較好的高速性能，主軸最高轉(zhuǎn)速可達(dá)達(dá) 4000r 4000rminmin，但是這種軸承的承載能力小，因而適用于高速、輕載但是這種軸承的承載能力小，因而適用于高速、輕載和精密的數(shù)控機(jī)床主軸。和精密的數(shù)控機(jī)床主軸。3 3）雙列圓錐滾子軸承和圓錐）雙列圓錐滾子軸承和圓錐滾子軸承滾子軸承這種軸承徑向和軸向剛度高，能承受重載這種軸承徑向和軸向剛度高，能承受重載荷，尤其能承受較大的動(dòng)載荷，安裝與調(diào)荷，尤其能承受較大的動(dòng)載荷，安裝與調(diào)整性能好，整性能好，但是這種軸承配置方式限制了主軸的最高轉(zhuǎn)速和精但是這種軸承配置方式限制了主軸的最高轉(zhuǎn)速和精度，所以僅適用于中等精度、低速于重載的數(shù)控機(jī)

16、度，所以僅適用于中等精度、低速于重載的數(shù)控機(jī)床主軸。床主軸。（二）主軸的定向停止（二）主軸的定向停止為了將主軸準(zhǔn)確地停在某一固定位置上，以便在該為了將主軸準(zhǔn)確地停在某一固定位置上，以便在該處進(jìn)行換刀等動(dòng)作，這就要求主軸定向控制。處進(jìn)行換刀等動(dòng)作，這就要求主軸定向控制。在加工精密的坐標(biāo)孔時(shí)，由于每次都能在主軸的固在加工精密的坐標(biāo)孔時(shí)，由于每次都能在主軸的固定圓周位置換刀，故能保證刀尖與主軸相對(duì)位置的定圓周位置換刀，故能保證刀尖與主軸相對(duì)位置的一致性，一致性，從而減少被加工孔的尺寸分散度，這是主軸定向準(zhǔn)從而減少被加工孔的尺寸分散度，這是主軸定向準(zhǔn)停裝置帶來的好處之一。停裝置帶來的好處之一。（三）主

17、軸內(nèi)刀具的自動(dòng)夾緊和（三）主軸內(nèi)刀具的自動(dòng)夾緊和切屑清除裝置切屑清除裝置在自動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床中為了實(shí)現(xiàn)刀具在在自動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床中為了實(shí)現(xiàn)刀具在主軸內(nèi)的自動(dòng)裝卸，其主軸必須設(shè)計(jì)有刀主軸內(nèi)的自動(dòng)裝卸，其主軸必須設(shè)計(jì)有刀具的自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。具的自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。自動(dòng)清除主軸孔內(nèi)的灰塵和切屑是換自動(dòng)清除主軸孔內(nèi)的灰塵和切屑是換刀過程中的一個(gè)不容忽視的問題。刀過程中的一個(gè)不容忽視的問題。如果主軸錐孔中落入了切屑、灰塵或其它污物，在如果主軸錐孔中落入了切屑、灰塵或其它污物，在拉緊刀桿時(shí)，錐孔表面和刀桿的錐柄就會(huì)被劃傷，拉緊刀桿時(shí)，錐孔表面和刀桿的錐柄就會(huì)被劃傷，甚至?xí)沟稐U發(fā)生偏斜，破壞了刀桿的正確定位，甚至

18、會(huì)使刀桿發(fā)生偏斜，破壞了刀桿的正確定位，影響零件的加工精度，甚至?xí)沽慵顖?bào)廢。影響零件的加工精度，甚至?xí)沽慵顖?bào)廢。為了保持主軸錐孔的清潔，常采用的方法是使用壓為了保持主軸錐孔的清潔，常采用的方法是使用壓縮空氣吹屑?？s空氣吹屑。第二章第三節(jié)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)第二章第三節(jié)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)一、一、 對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的要求對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的要求二、二、 滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副三、三、 傳動(dòng)齒輪間隙消除機(jī)構(gòu)傳動(dòng)齒輪間隙消除機(jī)構(gòu)四、四、 導(dǎo)軌導(dǎo)軌一、對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的要求一、對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的要求數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是數(shù)字控制的直接對(duì)象，數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是數(shù)字控制的直接對(duì)象，被加工件的最后輪廓精度和加工精度都會(huì)受到

19、進(jìn)給被加工件的最后輪廓精度和加工精度都會(huì)受到進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)精度、靈敏度和穩(wěn)定性的影響。運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)精度、靈敏度和穩(wěn)定性的影響。為此，對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)中的傳動(dòng)裝置和元件要求具有高為此，對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)中的傳動(dòng)裝置和元件要求具有高的壽命，高的剛度，無傳動(dòng)間隙，高的靈敏度和低的壽命，高的剛度，無傳動(dòng)間隙，高的靈敏度和低摩擦阻力的特點(diǎn)，摩擦阻力的特點(diǎn)，如導(dǎo)軌必須具有較小的摩擦力，耐磨性要高，所以如導(dǎo)軌必須具有較小的摩擦力，耐磨性要高，所以一般采用滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌和減磨滑動(dòng)導(dǎo)軌等。一般采用滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌和減磨滑動(dòng)導(dǎo)軌等。為了提高位移精度，減少傳動(dòng)誤差，對(duì)采用的各種為了提高位移精度，減少傳動(dòng)誤差，對(duì)采用的各種機(jī)械

20、部件首先保證它們的加工精度，機(jī)械部件首先保證它們的加工精度，其次采用合理的預(yù)緊來消除軸向傳動(dòng)間隙，其次采用合理的預(yù)緊來消除軸向傳動(dòng)間隙，所以在進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)中廣泛采用各種間隙消除措施，所以在進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)中廣泛采用各種間隙消除措施，但是采用預(yù)緊等各種措施后仍然可能留有微量間隙。但是采用預(yù)緊等各種措施后仍然可能留有微量間隙。此外由于受力的作用后產(chǎn)生彈性變形，也會(huì)產(chǎn)生間此外由于受力的作用后產(chǎn)生彈性變形，也會(huì)產(chǎn)生間隙，隙，所以在進(jìn)給系統(tǒng)反向運(yùn)動(dòng)時(shí)仍需由數(shù)控裝置發(fā)出脈所以在進(jìn)給系統(tǒng)反向運(yùn)動(dòng)時(shí)仍需由數(shù)控裝置發(fā)出脈沖指令進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。沖指令進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。當(dāng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了當(dāng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)化為直線

21、運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了提高轉(zhuǎn)換效率，保證運(yùn)動(dòng)精度，滾珠絲提高轉(zhuǎn)換效率，保證運(yùn)動(dòng)精度，滾珠絲杠螺母副被廣泛使用。杠螺母副被廣泛使用。1 1、減少運(yùn)動(dòng)件之間的摩擦阻力：摩擦阻力主要來、減少運(yùn)動(dòng)件之間的摩擦阻力：摩擦阻力主要來自絲杠螺母和導(dǎo)軌；對(duì)其進(jìn)行滾動(dòng)化是重要措施。自絲杠螺母和導(dǎo)軌；對(duì)其進(jìn)行滾動(dòng)化是重要措施。2 2、提高傳動(dòng)精度和剛度：、提高傳動(dòng)精度和剛度：（1 1）保證進(jìn)給系統(tǒng)中滾珠絲杠螺母、蝸輪蝸桿和）保證進(jìn)給系統(tǒng)中滾珠絲杠螺母、蝸輪蝸桿和支承結(jié)構(gòu)的加工精度，提高傳動(dòng)精度和剛度。支承結(jié)構(gòu)的加工精度，提高傳動(dòng)精度和剛度。（2 2）在進(jìn)給鏈中加入減速齒輪或同步帶傳動(dòng)，減）在進(jìn)給鏈中加入減速齒輪或同步帶傳動(dòng)

22、，減小脈沖當(dāng)量，從設(shè)計(jì)角度提高傳動(dòng)精度。小脈沖當(dāng)量，從設(shè)計(jì)角度提高傳動(dòng)精度。（3 3）采用預(yù)緊消除傳動(dòng)件間隙，提高傳動(dòng)精度。）采用預(yù)緊消除傳動(dòng)件間隙，提高傳動(dòng)精度。3 3、減少慣量：高速運(yùn)轉(zhuǎn)零件的慣量影響伺服系統(tǒng)、減少慣量：高速運(yùn)轉(zhuǎn)零件的慣量影響伺服系統(tǒng)的啟動(dòng)和制動(dòng)特性。的啟動(dòng)和制動(dòng)特性。綜合而言，在設(shè)計(jì)進(jìn)給系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)充分綜合而言，在設(shè)計(jì)進(jìn)給系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)充分注意減少摩擦阻力、提高傳動(dòng)精度和剛注意減少摩擦阻力、提高傳動(dòng)精度和剛度、消除傳動(dòng)間隙、減少運(yùn)動(dòng)部件慣量。度、消除傳動(dòng)間隙、減少運(yùn)動(dòng)部件慣量。二二 、滾珠絲杠螺紋副、滾珠絲杠螺紋副1 1、 滾珠絲杠螺母副的特點(diǎn)滾珠絲杠螺母副的特點(diǎn)2 2、 滾珠

23、絲杠螺母副間隙的調(diào)整滾珠絲杠螺母副間隙的調(diào)整3 3、 滾珠絲杠的安裝滾珠絲杠的安裝4 4、 滾珠絲杠的防護(hù)滾珠絲杠的防護(hù)5 5、滾珠絲杠螺母副的代號(hào)、精度等級(jí)和標(biāo)注、滾珠絲杠螺母副的代號(hào)、精度等級(jí)和標(biāo)注3 3）滾珠絲杠副的標(biāo)注）滾珠絲杠副的標(biāo)注滾珠絲杠副的標(biāo)注方法采用漢語拼音字母、滾珠絲杠副的標(biāo)注方法采用漢語拼音字母、數(shù)字及漢字結(jié)合標(biāo)注法，如圖所示。數(shù)字及漢字結(jié)合標(biāo)注法，如圖所示。例如例如:WD3005:WD30053.53.51 1B B左一左一80080010001000它表示外循環(huán)墊片調(diào)隙式的雙螺母滾珠絲杠副，它表示外循環(huán)墊片調(diào)隙式的雙螺母滾珠絲杠副，名義直徑為名義直徑為30mm30mm

24、，螺距為螺距為5mm5mm，一個(gè)螺母工作滾珠一個(gè)螺母工作滾珠3.53.5圈，圈，單列，單列，B B級(jí)精度，級(jí)精度，左旋，左旋，絲杠的螺紋部分長度為絲杠的螺紋部分長度為800mm800mm，絲杠的總長度為絲杠的總長度為1000mm1000mm。三三 、進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)間隙的消除、進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)間隙的消除數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中的減速齒輪除了本身要求很高數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中的減速齒輪除了本身要求很高的運(yùn)動(dòng)精度和工作平穩(wěn)性以外，的運(yùn)動(dòng)精度和工作平穩(wěn)性以外，尚還需盡可能消除傳動(dòng)齒輪副間的傳動(dòng)間隙。尚還需盡可能消除傳動(dòng)齒輪副間的傳動(dòng)間隙。否則，齒側(cè)間隙會(huì)造成進(jìn)給系統(tǒng)每次反向運(yùn)動(dòng)滯后否則，齒側(cè)間隙會(huì)造成進(jìn)給系統(tǒng)每次反向

25、運(yùn)動(dòng)滯后于指令信號(hào)，丟失指令脈沖并產(chǎn)生反向死區(qū)，對(duì)加于指令信號(hào)，丟失指令脈沖并產(chǎn)生反向死區(qū)，對(duì)加工精度影響很大。工精度影響很大。因此必須采用各種方法去減小或消除齒輪傳動(dòng)間隙。因此必須采用各種方法去減小或消除齒輪傳動(dòng)間隙。四、導(dǎo)軌四、導(dǎo)軌導(dǎo)軌是進(jìn)給系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，導(dǎo)軌是進(jìn)給系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，是機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)的要素之一，是機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)的要素之一，機(jī)床的加工精度和使用壽命很大程度上決定于機(jī)機(jī)床的加工精度和使用壽命很大程度上決定于機(jī)床導(dǎo)軌的質(zhì)量，床導(dǎo)軌的質(zhì)量，而數(shù)控機(jī)床對(duì)于導(dǎo)軌有著更高的要求：而數(shù)控機(jī)床對(duì)于導(dǎo)軌有著更高的要求：如高速進(jìn)給時(shí)不振動(dòng)，如高速進(jìn)給時(shí)不振動(dòng)，低速進(jìn)給時(shí)不爬行，低速進(jìn)給時(shí)不爬行，

26、有高的靈敏度有高的靈敏度, ,能在重載下長期連續(xù)工作，能在重載下長期連續(xù)工作，耐磨性高，耐磨性高，精度保持性要好。精度保持性要好。導(dǎo)軌應(yīng)滿足的基本要求：導(dǎo)軌應(yīng)滿足的基本要求：1 1）良好的導(dǎo)向精度，包括運(yùn)動(dòng)部件的移動(dòng)直線性）良好的導(dǎo)向精度，包括運(yùn)動(dòng)部件的移動(dòng)直線性和圓運(yùn)動(dòng)的真圓性。和圓運(yùn)動(dòng)的真圓性。2 2）良好的精度保持性，即能夠長期保持原始精度。）良好的精度保持性，即能夠長期保持原始精度。3 3）足夠的剛度，由于導(dǎo)軌承受很大負(fù)載，故必須）足夠的剛度，由于導(dǎo)軌承受很大負(fù)載，故必須使摩擦副具有良好的摩擦特性。使摩擦副具有良好的摩擦特性。第二章第四節(jié)數(shù)控機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)第二章第四節(jié)數(shù)控機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)

27、為了提高數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率，擴(kuò)大其工藝范圍，為了提高數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率，擴(kuò)大其工藝范圍，對(duì)于數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)除了沿坐標(biāo)軸對(duì)于數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)除了沿坐標(biāo)軸X X、Y Y、Z Z三三個(gè)方向的直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之外，常常還需要有繞個(gè)方向的直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之外，常常還需要有繞X X、Y Y、Z Z軸的圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。軸的圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。通常數(shù)控機(jī)床的圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)精確的自通常數(shù)控機(jī)床的圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)精確的自動(dòng)分度改變工件相對(duì)于主軸的位置，以便分別加工動(dòng)分度改變工件相對(duì)于主軸的位置，以便分別加工各個(gè)表面，這對(duì)箱體零件的加工帶來了便利。各個(gè)表面，這對(duì)箱體零件的加工帶來了便利。對(duì)于自動(dòng)換刀的多工序數(shù)控

28、機(jī)床來說，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)對(duì)于自動(dòng)換刀的多工序數(shù)控機(jī)床來說，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)已成為一個(gè)不可缺少的部件。已成為一個(gè)不可缺少的部件。一、一、 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)二、二、 分度工作臺(tái)分度工作臺(tái)數(shù)控機(jī)床中常用的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)有數(shù)數(shù)控機(jī)床中常用的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)有數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和分度工作臺(tái)?？鼗剞D(zhuǎn)工作臺(tái)和分度工作臺(tái)。一、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)一、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)主要用于數(shù)控鏜床和銑床。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)主要用于數(shù)控鏜床和銑床。從外形上看它與分度工作臺(tái)沒有多大差別，但在內(nèi)從外形上看它與分度工作臺(tái)沒有多大差別，但在內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功用上則有較大的不同。部結(jié)構(gòu)和功用上則有較大的不同。如圖如圖所示數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)由傳動(dòng)系統(tǒng)、間隙消

29、除裝所示數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)由傳動(dòng)系統(tǒng)、間隙消除裝置及蝸輪夾緊裝置等組成。置及蝸輪夾緊裝置等組成。二、分度工作臺(tái)二、分度工作臺(tái)分度工作臺(tái)是按照數(shù)控系統(tǒng)的指令，在需要分度時(shí)分度工作臺(tái)是按照數(shù)控系統(tǒng)的指令，在需要分度時(shí)工作臺(tái)連同工件回轉(zhuǎn)規(guī)定的角度，有時(shí)也可采用手工作臺(tái)連同工件回轉(zhuǎn)規(guī)定的角度，有時(shí)也可采用手動(dòng)分度。動(dòng)分度。分度工作臺(tái)只能夠完成分度運(yùn)動(dòng)而不能實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)分度工作臺(tái)只能夠完成分度運(yùn)動(dòng)而不能實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)，并且它的分度運(yùn)動(dòng)只能完成一定的回轉(zhuǎn)度數(shù)如并且它的分度運(yùn)動(dòng)只能完成一定的回轉(zhuǎn)度數(shù)如 90 90、6060或或4545等。等。第二章第五節(jié)數(shù)控加工使用的第二章第五節(jié)數(shù)控加工使用的刀具及自動(dòng)換刀系統(tǒng)

30、刀具及自動(dòng)換刀系統(tǒng)一、一、 數(shù)控加工使用的刀具數(shù)控加工使用的刀具二、二、 自動(dòng)換刀系統(tǒng)自動(dòng)換刀系統(tǒng)一、數(shù)控加工使用的刀具一、數(shù)控加工使用的刀具數(shù)控機(jī)床所用刀具的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化、編程前刀具數(shù)控機(jī)床所用刀具的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化、編程前刀具的選用以及加工前刀具的預(yù)調(diào)整等都尤為重要。的選用以及加工前刀具的預(yù)調(diào)整等都尤為重要。數(shù)控機(jī)床能否發(fā)揮其最大效益，數(shù)控加工用刀具的數(shù)控機(jī)床能否發(fā)揮其最大效益，數(shù)控加工用刀具的正確選擇和使用成為非常重要的因素。正確選擇和使用成為非常重要的因素。用回轉(zhuǎn)型刀具的數(shù)控加工，使用的刀具類型繁多，用回轉(zhuǎn)型刀具的數(shù)控加工，使用的刀具類型繁多，但通常都是由連接主軸刀柄、中間接桿和適用刀

31、具但通常都是由連接主軸刀柄、中間接桿和適用刀具三部分組成。三部分組成?；剞D(zhuǎn)型標(biāo)準(zhǔn)的連接主軸刀柄與主軸孔大回轉(zhuǎn)型標(biāo)準(zhǔn)的連接主軸刀柄與主軸孔大多數(shù)是錐度為多數(shù)是錐度為7:247:24的錐面。如圖。的錐面。如圖。 二、自動(dòng)換刀系統(tǒng)二、自動(dòng)換刀系統(tǒng) 為了進(jìn)一步減少非切削時(shí)間，數(shù)控機(jī)床正朝著在一為了進(jìn)一步減少非切削時(shí)間，數(shù)控機(jī)床正朝著在一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的一次裝夾中完成多工序加工的方向發(fā)臺(tái)數(shù)控機(jī)床的一次裝夾中完成多工序加工的方向發(fā)展，展，這類機(jī)床必須帶有自動(dòng)換刀系統(tǒng)，通常稱為數(shù)控加這類機(jī)床必須帶有自動(dòng)換刀系統(tǒng)，通常稱為數(shù)控加工中心機(jī)床，簡稱加工中心。工中心機(jī)床，簡稱加工中心。自動(dòng)換刀系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)滿足換刀時(shí)間短、刀具重復(fù)定位自動(dòng)換刀系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)滿足換刀時(shí)間短、刀具重復(fù)定位精度高、足夠的刀具儲(chǔ)存量、刀庫占地面積小以及精度高、足夠的刀具儲(chǔ)存量、刀庫占地面積小以及安全可靠等基本要求。安全可靠等基本要求。1 1、自動(dòng)換刀裝置的形式、自動(dòng)換刀裝置的形式各類數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置的結(jié)構(gòu)取決于機(jī)床的各類數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置的結(jié)構(gòu)取決于機(jī)床的型式、工藝范圍及刀具的種類和數(shù)量等。型式、工藝