數(shù)控機床機械構(gòu)造相關(guān)資料

1、數(shù)控機床機械構(gòu)造相關(guān)資料第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)2第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 為了保證機床具有很大的工藝適應性能和連續(xù)穩(wěn)定工作的能力，數(shù)控機床結(jié)構(gòu)設計的特點是具有足夠的剛度、精度、抗振性、熱穩(wěn)定性和精度保持性。 37.1、 數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)特點及要求第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)機床根底件 ：床身、底座、立柱、橫梁、工作臺主運動系統(tǒng)主軸進給傳動系統(tǒng)輔助功能部件：氣動、潤滑、冷卻、排屑、防護等刀架或自動換刀裝置自動托盤交換裝置特殊功能裝置：刀具破損監(jiān)控、精度檢測等。47.1、 數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)特點及要求第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)與普通機床相比，在機械傳動和結(jié)構(gòu)上有以下一些特點1采用高性能的無級

2、變速主軸及伺服傳動系統(tǒng)，機械傳動結(jié)構(gòu)大為簡化，傳動鏈縮短。2采用剛度和抗振性較好的機床新結(jié)構(gòu)。如動靜壓軸承的主軸部件、鋼板焊接結(jié)構(gòu)的支承件等。3采用在效率、剛度、精度等各方面較優(yōu)良的傳動元件，如滾珠絲杠螺母副、靜壓蝸桿副以及塑料滑動導軌、滾動導軌、靜壓導軌等。57.1、 數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)特點及要求第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)與普通機床相比，在機械傳動和結(jié)構(gòu)上有以下一些特點4采用多主軸、多刀架結(jié)構(gòu)以及刀具與工件的自動夾緊裝置、自動換刀裝置和自動排屑、自動潤滑冷卻裝置等，以改善勞動條件，提高生產(chǎn)率。5采取減小機床熱變形的措施，保證機床的精度穩(wěn)定，獲得可靠的加工質(zhì)量。 對數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的具體要求見表7-

3、1。6 機械傳動結(jié)構(gòu)是進給伺服系統(tǒng)的重要組成局部，它包括減速齒輪、聯(lián)軸節(jié)、滾珠絲杠螺母副、絲杠支承、導軌副、傳動數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的蝸桿蝸輪等機械環(huán)節(jié)。它們的剛性、制造精度、摩擦阻尼特性等，對執(zhí)行件能否實現(xiàn)每一脈沖的微量移動有重要影響。另外，進給傳動系統(tǒng)的驅(qū)動力矩很大，負載變化頻繁，故對剛度也有特殊的要求。第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)7.2、 數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)的機械傳動結(jié)構(gòu) 71導軌的根本類型1按運動軌跡分直線運動導軌。導軌副的相對運動軌跡為一直線，如臥式車床的床鞍和床身之間的導軌。圓周運動導軌。導軌副的相對運動軌跡為圓，如立式車床的工作臺和底座之間的導軌。第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌8

4、1導軌的根本類型2按摩擦性質(zhì)分普通滑動導軌。導軌工作面之間的摩擦性質(zhì)為滑動摩擦。滾動導軌。導軌工作面之間為滾動摩擦，它由導軌面間的滾珠、滾柱或滾針等滾動體實現(xiàn)。靜壓導軌。導軌面之間為純液體摩擦，不產(chǎn)生磨損，低速不易產(chǎn)生爬行，承載能力大，剛性好；承載油膜有良好吸振作用，抗振性好。 滑動導軌滾動導軌靜壓導軌第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌92對導軌的根本要求1導向精度 導向精度主要是指運動部件沿導軌運動軌跡的直線度(對直線運動導軌)或圓度(對圓周運動導軌)。 2耐磨性 耐磨性直接影響機床的精度保持性，是導軌設計制造的關(guān)鍵，也是衡量機床質(zhì)量好壞的重要標志。導軌副中，固定導軌的材料應較硬，運動導

5、軌的材料應較軟。 第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌102對導軌的根本要求3剛度 導軌受力后變形會影響部件之間的相對位置和導向精度，因此要求導軌有足夠高的剛度。 4低速運動平穩(wěn)性 運動部件低速移動時易產(chǎn)生爬行。故要求導軌低速運動平穩(wěn)。 第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌113滑動導軌 應用于對低速均勻性及定位精度要求不高的機床中。1滑動導軌的結(jié)構(gòu)1直線滑動導軌的截面形狀 矩形導軌。 三角形導軌。 燕尾形導軌。 圓柱形導軌。 第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌123滑動導軌1滑動導軌的結(jié)構(gòu)1直線滑動導軌的截面形狀 矩形導軌。 制造簡便，剛度和承載能力大，水平方向和垂直方向上的位移互不

6、影響，因此安裝、調(diào)整都較方便。M面是保證在垂直面內(nèi)直線移動精度的導向面，又是承受載荷的主要支承面；N面是保證水平面內(nèi)直線移動精度的導向面。因N面磨損后不能自動補償間隙，所以需要有間隙調(diào)整裝置。第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌133滑動導軌1滑動導軌的結(jié)構(gòu)1直線滑動導軌的截面形狀 三角形導軌。 山形導軌及V形導軌均稱三角形導軌，當其水平布置時，在垂直載荷作用下，導軌磨損后能自動補償，不會產(chǎn)生間隙，因此導向性好。但壓板面仍需要有間隙調(diào)整裝置。導向性能與頂角有關(guān)，頂角越小，導向性越好；角加大，承載能力增加。大型或重型機床，可取=110120精密機床，常取90。支承導軌為凸三角形時，不易積存較大

7、切屑，也不易存潤滑油。 第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌143滑動導軌1滑動導軌的結(jié)構(gòu)1直線滑動導軌的截面形狀 燕尾形導軌。 可以看成是三角形導軌的變形。其磨損后不能自動補償間隙，需用鑲條調(diào)整。兩燕尾面起壓板面作用，用一根鑲條就可調(diào)整水平、垂直方向的間隙。導軌制造、檢驗和修理較復雜，摩擦阻力大。當承受垂直作用力時，它以支承平面為主要工作面，它的剛度與矩形導軌相近；當承受顛覆力矩時，其斜面為主要工作面，剛度較低。燕尾形導軌一般用于要求高度小的多層移動部件。兩個導軌面間的夾角為55。 第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌153滑動導軌1滑動導軌的結(jié)構(gòu)1直線滑動導軌的截面形狀 圓柱形導軌。

8、制造簡單，內(nèi)孔可珩磨，外圓經(jīng)過磨削可到達精密配合，但磨損后調(diào)整間隙困難。為防止轉(zhuǎn)動，可在圓柱外表上開鍵槽或加工出平面，但不能承受大的轉(zhuǎn)矩。圓柱形導軌主要用于受軸向載荷的場合，適用于同時作直線運動和轉(zhuǎn)動的場合，如拉床、珩磨機及機械手等。第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌163滑動導軌1滑動導軌的結(jié)構(gòu)2直線運動導軌的組合形式 從限制自由度的角度出發(fā)，采用一條導軌即可。用一條導軌，移動部件無法承受顛覆力矩。直線運動導軌一般由兩條導軌組合。重型機床，常用三條或三條以上導軌的組合第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌173滑動導軌1滑動導軌的結(jié)構(gòu)2直線運動導軌的組合形式 雙三角形組合。 雙矩形組合。

9、 V形一平導軌組合。 三角形一矩形組合。平平三角形組合。 第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌183滑動導軌1滑動導軌的結(jié)構(gòu)2直線運動導軌的組合形式 雙三角形組合。 這種導軌同時起支承、導向作用，磨損后相對位置不變，能自行補償垂直方向及水平方向的磨損，導向精度高，但要求四個外表的刮削或磨削后接觸，工藝性較差，床身與運動部件熱變形不一樣時，不易保證四個面同時接觸。這種導軌用于龍門刨床與高精度車床。第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌193滑動導軌1滑動導軌的結(jié)構(gòu)2直線運動導軌的組合形式 V形一平導軌組合。 不需要用鑲條調(diào)整間隙，導向精度高，加工裝配也較方便，溫度變化不會改變導軌面的接觸情況，

10、但熱變形會使移動部件水平偏移，通常用于磨床、精密鏜床上。第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌203滑動導軌1滑動導軌的結(jié)構(gòu)2直線運動導軌的組合形式 雙矩形組合。 這種導軌主要承受與主支承面相垂直的作用力。此外，側(cè)導向面要用鑲條調(diào)整間隙，接觸剛度低，承載能力大，導向性差。雙矩形組合導軌制造、調(diào)整簡單，用于普通精度機床，如升降臺銑床、龍門銑床等。 第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌213滑動導軌1滑動導軌的結(jié)構(gòu)2直線運動導軌的組合形式 三角形一矩形組合。 三角形一矩形組合導軌兼有導向性好、制造方便等優(yōu)點，應用最為廣泛。常用于車床、磨床、精密鏜床、滾齒機等機床上。三角形導軌作主要導向面，導向性

11、比雙矩形好。三角形導軌磨損后不能調(diào)整，對位置精度有影響。 第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌223滑動導軌1滑動導軌的結(jié)構(gòu)2直線運動導軌的組合形式 平平三角形組合。 是用于重型龍門刨床工作臺導軌的一種形式，三角形導軌主要起導向作用，平導軌主要起承載作用，不需用鑲條調(diào)整間隙。第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌233滑動導軌1滑動導軌的結(jié)構(gòu)3圓周運動導軌 主要用于圓形工作臺、轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)塔頭架等旋轉(zhuǎn)運動部件。 平面圓環(huán)導軌 。 錐形圓環(huán)導軌 。 V形圓環(huán)導軌 。 第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌243滑動導軌2塑料滑動導軌 塑料滑動導軌具有耐磨性好，具有自潤滑功能；摩擦因數(shù)小，動、靜摩擦

12、因數(shù)差?。粶p振性好，具有良好的阻尼性；耐磨性好，有自潤滑作用；加工性好，工藝簡單，化學性能好(耐水、耐油)，維修方便，本錢低等特點。數(shù)控機床采用的塑料滑動導軌有鑄鐵一塑料滑動導軌和鑲鋼一塑料滑動導軌。塑料滑動導軌常用在導軌副的運動導軌上，與之相配的金屬導軌采用鑄鐵或鋼質(zhì)材料。塑料滑動導軌分為注塑導軌和貼塑導軌，導軌上的塑料常用環(huán)氧樹脂耐磨涂料和聚四氟乙烯導軌軟帶。第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌253滑動導軌2塑料滑動導軌 注塑導軌 注塑導軌滑座膠條注塑層 注塑的材料是以環(huán)氧樹脂和二硫化鉬為基體，參加增塑劑，混合成膏狀為一組分，固化劑為另一組分的雙組分塑料。這種涂料附著力強，具有良好的可

13、加工性，可經(jīng)車、銑、刨、鉆、磨削和刮削加工；也有良好的摩擦特性和耐磨性，而且抗壓強度比聚四氟乙烯導軌軟帶要高，固化時體積不收縮，尺寸穩(wěn)定。 第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌263滑動導軌2塑料滑動導軌 貼塑導軌 在導軌滑動面上貼一層抗磨的塑料軟帶，與之相配的導軌滑動面經(jīng)淬火和磨削加工。軟帶以聚四氟乙烯為基材，添加合金粉和氧化物制成。塑料軟帶可切成任意大小和形狀，用膠黏劑粘接在導軌基面上。由于這類導軌軟帶用粘接方法，故稱為貼塑導軌。貼塑導軌第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌274滾動導軌滾動導軌有以下優(yōu)點 ：運動靈敏度高。 定位精度高。 牽引力小，移動輕便。磨損小，精度保持性好。潤滑系

14、統(tǒng)簡單，維修方便。滾動導軌缺點 ：抗振性較差，對防護要求也較高。結(jié)構(gòu)復雜，制造困難，本錢較高。 第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌284滾動導軌 滾動導軌按滾動體形式的不同，可分為滾珠導軌、滾柱導軌、滾針導軌等。 1滾動導軌類型 1滾珠導軌。 其結(jié)構(gòu)特點為點接觸，摩擦阻力小，承載能力較差，剛度低，其結(jié)構(gòu)緊湊、制造容易、本錢較低。通過合理設計滾道圓弧可大幅度降低接觸應力，提高承載能力。滾珠導軌一般適用于運動部件質(zhì)量小于200kg，切削力矩和顛覆力矩都較小的機床。第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌294滾動導軌1滾動導軌類型2滾柱導軌。 滾動體與導軌之間是線接觸，承載能力較同規(guī)格滾珠導軌高一個數(shù)量級，剛度高。滾柱導軌對導軌面的平面度敏感，制造精度要求比滾珠導軌高適用于載荷較大的機床。第7章 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu) 數(shù)控機床導軌304滾動導軌1滾動導軌類型3滾針導軌。 滾針尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊。承載能力大，剛度高。