精品课数控机床机械装配与调试电子教案

1、第一章数控机床第一节数控机床的演变历程一、教学目的与要求了解数控机床的发展史了解数控机床的未来趋势了解我国的现状二、教学重点与难点数控机床的发展史数控机床的未来趋势我国的现状三、课时安排：1课时四、教学内容引言从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。 数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动 强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控机床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精 度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、 要 求精密复制的零件、需要缩短生

2、产周期的急需零件以及要求100%佥验的零件。数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。进入21世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。机床 制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力，加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控机床的大量需求以及计 算机技术和现代设计技术的飞速进步， 数控机床的应用范围还在不断扩大， 并且 不断发展以更适应生产加工的需要。本文简要分析了数控机床高速化、高精度化、 复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等发展趋

3、势，并提出了我国 数控机床发展中存在的一些问题。(一)数控机床的发展历史第一台数控机床是1952年美国帕森斯公司与麻省理工学院合作研制的三坐标数 控铳床，它综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械 结构等多方面的技术成果。数控机床的发展先后经历了电子管（1952年）、晶体管（1959年）、小规摸集成 电路（1965年）、大规模集成电路及小型计算机（1970年）和微处理机或微型机 算机（ 1974年）等五代数控系统。（二）数控机床的未来趋势.高速、高效、高可靠性、高精度：普通级数控机床的加工精度已由土10 m提高到 5（i m精密级加工中心的加工精度则从土 35n m提高到

4、11.5（im数控装置的平均无故障时间值已达 6000小时以上，驱动装置达30000小时以上。.复合化、多轴化：一次装夹，整体加工。在加工自由曲面时，5轴联动控制对球头铳刀的数控编程比较简单，并且能使球 头铳刀在铳削三维曲面的过程中始终保持合理的切速，从而提高加工效率。.智能化、网络化追求加工效率的智能化，如自适应控制；提高驱动性能及使用连接方便的智 能化，如电机参数的自适应运算等；简化编程、简化操作的智能化，如智能化的 自动编程、智能诊断等。数控装备的网络化实现了新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业等。（三）我国的现状2000年以来，我国机床行业快速发展，机床行业的整体素质提高很多。从2002年

5、起，中国连续5年成为世界机床消费第一大市场。2005、2006年我国机床产值处于全球第三，我国成为世界机床大国，但由于技术水平低下，“大而不强”。在国家高度重视和支持下，到 2010年国产数控机床占国内市场比重将达50%当前，我国新产品开发成果显著，五轴联动数控机床、多功能复合机床等高 性能数控机床产品初具规模，产品的数控化率逐年提高。总之国内数控机床制造商正在拼搏奋起， 坚持自主创新精神，实行市场化运 行机制，潜心研究、持续改进，我们深信，中国企业完全有能力制造出满足市场 需求的高质量标准的数控机床及柔性制造系统。随着我国工业的快速发展，数控机床数量和种类急剧增长，随之而来的是数 控维修人才

6、的短缺。数控机床故障诊断与维修人才的培养是一个系统工程。第4节数控机床的机械结构一、教学目的与要求(1)认识数控机床的机械结构(2) 了解数控机床机械结构的特点(3)掌握数控机床的主传动系统(4)掌握数控机床进给传动系统二、教学重点与难点(1)数控机床的机械结构(2)数控机床机械结构的特点(3)数控机床的主传动系统(4)数控机床进给传动系统三、课时安排：3课时四、教学内容(一)认识数控机床的机械结构主轴单元、回转刀架、滚珠丝杆、滚动导轨灯(二)数控机床机械结构的特点)静刚度和动刚度高合理选择构件的结构形式，如基础件采用封闭的完整箱体结构；合理选择及 布局隔板和筋条，尽量减小接合面，提高部件间接

7、触刚度等；合理进行结构布局； 采取补偿构件变形的结构措施。)抗振性高)灵敏度高)热变形小在数控机床结构布局设计中可考虑尽量采用对称结构(如对称立柱等)，进行强制冷却(如采用空冷机)，使排屑通道对称布置等措施。)自动化程度高，操作方便（三）数控机床的主传动系统（1）数控机床主传动的特点1）具有更大的调速范围并实现无级调速。一般要求主轴具备1: （1001000）的恒转矩调速范围和1 ： 10的恒功率调速范围。2）具有较高的精度与刚度，传递平稳，噪声低3）良好的抗振性和热稳定性。4）在车削中心上，要求主轴具有 C轴控制功能。5）在加工中心上，要求主轴具有高精度的准停功能。6）具有恒线速度切削控制功

8、能。（二）数控机床主轴的变速方式1、带有变速齿轮的主轴传动大中型数控机床较常采用的配置方式， 确保低速时有较大的扭矩，滑移齿轮 的移位大多采用液压拨叉或直接由液压缸驱动齿轮来实现。2、通过带传动的主轴传动主要用在转速较高、变速范围不大的小型数控机床上。 可以避免由齿轮传动 所引起的振动和噪声。适用于高速低转矩特性的主轴，常用有多楔带和同步齿形 带。（三）数控机床的主传动系统1、主轴轴承的支撑形式1）前支撑采用双列短圆柱滚子轴承和 60角接触双列向心推力球轴承组合， 后支撑采用成对向心推力球轴承。可提高主轴的综合刚度，满足强力切削的要求。 普遍用于各类数控机床主轴。）前支撑采用高精度双列向心推力

9、球轴承。向心推力轴承有良好的高速性， 主轴最高转速可达4000r/min,但承载能力小，适于高速、轻载、高精密的数 控机床主轴。）前后支撑分别采用双列和单列圆锥滚子轴承。径向和轴向刚度高，能承受重载荷，其安装、调整性能好，但限制了主轴转速和精度，因此可用于中等精度、 低速、重载的数控机床的主轴。2、刀具自动装卸切屑清除装置加工中心主轴前端有7： 24号锥孔，内部和后端安装的是刀具自动夹紧机构（四）数控机床进给传动系统1、对数控机床进给系统的要求）摩擦阻力要小：广泛采用滚珠丝杠和滚动导轨以及塑料导轨和静压导轨。）传动刚度要高）转动惯量要小）谐振频率要高）传动间隙要小2、滚珠丝杠螺母副优点：1）传

10、动效率高，摩擦损失小。2）运动平稳无爬行。3）传动精度高，反向时无空程。4）磨损小，精度保持性好，使用寿命长。5）具有运动的可逆性。3、对导轨的要求）高的导向精度。）良好的耐磨性。）足够的刚度。）具有低速运动的平稳性。第五节数控机床机械装调安全注意事项一、教学目的与要求了解机械零部件的安装调试注意事项了解液压系统的安装调试注意事项了解安装环境注意事项二、教学重点与难点（1）机械零部件的安装调试注意事项（2）液压系统的安装调试注意事项(3)安装环境注意事项三、课时安排：1课时四、教学内容(一)数控机床机械零部件的安装调试注意事项1、主轴轴承的安装调试注意事项(1)单个轴承的安装调试装配时尽可能使

11、主轴定位内孔与主轴轴径的偏心量和轴承内圈与滚道的 偏心量接近，并使其方向相反，这样可使装配后的偏心量减小。(2)两个轴承的安装调试两支撑的主轴轴承安装时，应使前、后两支撑轴承的偏心量方向相同，并适 当选择偏心距的大小。2、滚珠丝杠螺母副的安装调试注意事项滚珠丝杠螺母副仅用于承受轴向负荷。径向力、弯矩会使滚珠丝杠副产生附加表面接触应力等不良负荷，从而可能造成丝杠的永久性损坏。 因此，滚珠丝杠 螺母副安装到机床时，应注意：(1)滚珠螺母应在有效行程内运动，必须在行程两端配置限位，避免螺母越程 脱离丝杠轴，而使滚珠脱落。(2)由于滚珠丝杠螺母副传动效率高，不能自锁，在用于垂直方向传动时，如 部件重量

12、未加平衡，必须防止传动停止或电机失电后，因部件自重而产生的逆传 动，防止逆传动方法可用：蜗轮蜗杆传动、电动制动器等。(3)丝杠的轴线必须和与之配套导轨的轴线平行，机床两端轴承座的中心与螺母座的中心必须三点成一线。(4)滚珠丝杠螺母副安装到机床时，不要将螺母从丝杠轴上卸下来。如必须卸下来时，要使用辅助套，否则装卸时滚珠有可能脱落。(5)螺母装入螺母座安装孔时，要避免撞击和偏心。(6)为防止切屑进入，磨损滚珠丝杠螺母副，可加装防护装置如折皱保护罩、 螺旋钢带保护套等，将丝杠轴完全保护起来。另外，浮尘多时可在丝杠螺母两端 增加防尘圈。3、直线滚动导轨安装调试注意事项(1)安装时轻拿轻放，避免磕碰影响

13、导轨的直线精度。(2)不允许将滑块拆离导轨或超过行程又推回去。若因安装困难，需要拆下滑 块时，需使用引导轨。(3)直线滚动导轨成对使用时，分主、副导轨副，首先安装主导轨副，设置导 轨的基准侧面与安装台阶的基准侧面紧密相贴，紧固安装螺栓，然后再以主导轨 副为基准，找正安装副导轨副。找正是指两根导轨副的平行度、平面度。最后， 依次拧紧滑块的紧固螺栓。(二)数控机床液压系统的安装调试注意事项液压系统安装调试时应注意：1、在液压元件安装前，需对全部元件进行清洗。2、在液压元件安装全过程中要特别注意洁净，防止异物进入液压系统，造成液 压系统故障。3、油泵进出油口管路切勿接错，泵、缸、阀等元件的密封件要正

14、确安装。4、液压系统管路连接完毕后，要做好各管路的就位固定，管路中不允许有死弯。5、加油前，整个系统必须清洗干净，液压油需过滤后才能加入油箱。注意新旧 油不可混用，因为旧油中含有大量的固体颗粒、水分、胶质等杂质。6、调试过程中要观察系统中泵、缸、阀等元件工作是否正常，有无泄漏，油压、 油温、油位是否在允许值范围内。(三)数控机床安装环境注意事项为了保持稳定的数控机床加工精度，工作环境必须满足以下几个条件：(1)稳定的机床基础，做机床基础时一定要将基础表面找平抹平。若基础表面 不平整，机床调整时会增加不必要的麻烦。做机床基础同时预埋好各种管道。(2)适宜的环境温度，一般为1030C。(3)空气流

15、通、无尘、无油雾和金属粉末(4)适宜的湿度，不潮湿。第二章 进给传动装置的装调第一节滚珠丝杠副的装调一、教学目的与要求(1) 了解滚珠丝杆螺母副的含义、特点(2)掌握滚珠丝杠副的装调二、教学重点与难点(1)滚珠丝杆螺母副的含义、特点(2)滚珠丝杠副的装调三、课时安排：2课时四、教学内容(一) 滚珠丝杆螺母副两构件直接接触组成的可动连接，它限制了两构件之间的某些相对运动。比如：钱链副、齿轮副、涡轮蜗杆副、齿轮齿条副等。滚珠丝杆螺母副是数控机床的核心部件之一。其作用是将电动机的旋转运动转化 为直线运动(运动可逆)。(二)滚珠丝杆螺母副的传动特点(1)传动效率高 为90%98 %是滑动丝杠的24倍。

16、原因是：滑动 摩擦变为滚动摩擦。(2)运动平稳摩擦阻力小 灵敏度高 启动时无颤动 低速时无爬行 因此可精密控制微量进给。(3)高精度 运动中升温小，热膨胀也小。并且采取预紧方式消除螺母的 轴向间隙，还可以对丝杠进行预拉伸消除热膨胀带来的影响。(4)耐用性高 钢球滚动接触处的硬度为5863HRC运动过程为纯滚动 一磨损小，故而使用寿命长精度保持性好。(5)同步性好 由于运动平稳、反应快、无阻滞、无滑动，用几套相同的滚 珠丝杆传动系统同时传动几个相同的部件和装置，可以获得很好的同步效果。(6)可靠性好 与液压传动系统比，故障低，维修保养简单，只需进行一般的润滑和防尘(三)滚珠丝杠副的装调.滚珠丝杠

17、装配的技术要求a.滚珠丝杠副相对于运功部件不能有轴向用动；b.螺母座中心孔与丝杠同心；c.滚珠丝杠副中心线在两个方向上与导轨平行；d.能方便地进行间隙调整和丝杠的预拉伸。.滚珠丝杠装配的实施a.领出待装的零件：滚珠丝杆副、联轴器、电动机、电动机座、轴承座、轴 承座压盖、螺母座、补正垫片、固定用的螺钉、锁紧螺母。b.清洗、修平基准面。清洗滚珠丝杆副上的防锈油，注意：不得使防锈油流 入螺母内。清洗其他零件的安装面，确彳无油污、脏物、铁屑。试配螺钉-装上螺钉不拧紧。c.用水平仪找平电动机座、轴承座基准平面。d.安装滚动丝杠副，事先要调好两个导轨的精度。保证丝杠在两个方向上与 导轨平行。.滚珠丝杠轴向

18、间隙的调整：为了保证滚珠丝杠副的反向传动精度和轴向刚度，必须消除轴向间隙。除个别用单螺母消除间隙外，滚珠丝杠螺母副常用双螺母预紧消隙。双螺母预紧消隙主要有：a.双螺母垫片调隙式结构b.双螺母螺纹调隙式结构c.双螺母齿差调隙式结构第二节 机床导轨副的装调、教学目的与要求了解机床导轨的功用了解导轨应满足的基本要求(3)掌握导轨基本类型及特点(4)掌握导轨的装调 二、教学重点与难点(1)机床导轨的功用(2)导轨应满足的基本要求(3)导轨的装调三、课时安排：2课时四、教学内容(一)机床导轨的功用机床导轨的功用是起导向及支承作用，即保证运动部件在外力的作用下(运动部件本身的重量、工件重量、切削力及牵引力

19、等 )能准确地沿着一定方向的运 动。在导轨副中，与运动部件联成一体的运动一方叫做动导轨，与文承件联成一体固定不动的一方为支承导轨，动导轨对于支承导轨通常是只有一个自由度的直 线运动或回转运动。(二)、导轨应满足的基本要求.导向精度导向精度是指运动导轨沿支承导轨运动时直线运动导轨的直线性及圆周运 动导轨的真圆性，以及导轨同其它运动件之间相互位置的准确性，影响导向精度 的主要因素有：导轨的几何精度，导轨的接触精度及导轨的结构形式， 导轨和基 础件结构刚度和热变形，动压导软和静压导轨之间油膜的刚度，以及导轨的装配.刚度导轨的刚度是机床工作质量的重要指标，它表示导轨在承受动静载荷下抵抗 变形的能力，若

20、刚度不足，则直接影响部件之间的相对位置精度和导向精度，另外还使得导轨面上的比压分布不均， 加重导轨的磨损，因此导轨必须具有足够的 刚度。.耐磨性导轨的不均匀磨损，破坏导轨的导向精度从而影响机床的加工精度的材料、 导轨面的摩掠性质，导轨受力情况及两导轨相对运动精度有关。.低速平稳性当运动导轨作低速运动或微量移动时，应保证导轨运动平稳，不产生爬行现象, 机床的爬行现象将影响被加工零件粗糙度和加工精度，特别是对高精度机床来 说，必须引起足够的重视。.结构工艺性在可能的情况下，设计时应尽量使导轨结构简单，便于制造、调整和维护。应 尽量减少刮研量，对于镣装导轨，应做到更换容易，力求工艺性及经济性好。（三

21、）导轨基本类型及特点1）导轨按工作性质可分为主运动导轨、进给运动导轨。2）校运动轨迹可分为直线运动和圆周运动导轨。3）接受力情况可分为开式导轨和闭式导轨。4）按摩掠性质可分为滑动导轨和滚动导轨。（四）数控机床常用的滑动导轨数控机床常用直线运动滑动导轨的截面形状的组合形式主要有：三角形一矩形矩形一矩形（图739）。这两种导轨的刚度高，承载能力强，加工、检验和维 修方便。为提高低速性能，减少爬行，提高导轨寿命，在动导轨上都贴有塑料带。 数控机床少用不贴塑的摩擦滑动导轨。图 738a为开式，没有压板，不能承受 较大的翻转力矩，图738b是闭式，有压板可以承受翻转力矩，图739a为窄 式导向，工作台由

22、一条导轨的两侧导向；图739b为宽式导向，由两条导轨的内侧导向，两个导向面的距离较大，热膨胀时变形量大，须留较大的侧向间隙， 因而导向性不如窄式好。图7箱常用导就剪式i）H?-39 M式和锚鹃 五、滚动导软迎搜翱调式踹句（一）滚动导轨块.滚动导执块结构特点标准导轨块，在导轨块内有许多滚栓，作为滚动部件安装在移动部件上，当 部件运动时导轨块小的滚柱在导轨内部作循环运动。它可以用螺钉固定在移动工作台或立栓上，装卸容易，运动乎稳，承载能力大且润滑、维修、调整简便，因 此已广泛应用于各类数控机床和加工中心机床上、世界亡有许多专门的生产厂家生产。.滚动导执块的安装该动导轨块常常在固定在床身上的镶钢导轨条

23、上滚动。 数控机床及加工中心 的导轨一般采用镶钢导执，由于钢导轨热处理后硬度很高，可大幅度提高耐磨性， 且有较大的承载能力镶钢导轨一般采用正方形或长方形两种， 为便于热处理和减 少变形，把钢导轨分段装在床身上。.滚动导轨块的调整为保证导轨的导向精度和有足够的刚度，滚动导轨块和支承导轨间不能有问 隙，还要有适当的预压力，因此滚动导轨块安装时应能调整，调整的方法主要有： 用调整垫调整，用调整螺钉调整，用楔铁调整，也可用弹簧垫压紧。（二）直线导滚动轨.直线波动导轨的特点直线滚动导轨摩擦系数小，精度高，安装和维修都很方便，由于它是一个独 立部件，对机床支承导轨的部分要求不高， 即不需要淬硬也不需磨削或

24、副研，只 要精铳或精刨。由于这种导轨可以预紧，因而比滚动体不循环的滚动导轨刚度高， 承载能力大.但不如滑动导轨。抗振性也不如滑动导轨，为提高抗振性，有时装 有抗振阻尼滑座。有过大的振动和冲击载荷的机床不宜应用直线导轨付。直线运动导轨副的移动速度可以达到印 60m/min,在数控机床和加工中心上得到广泛应用。.直线波动导轨的安装特点直线波动导轨通常是两条成对使用，可以水平安装，也可以竖宣或倾斜安装。 有时也可以多个导轨平行安装，当长度不够对可以多根接长安装。为保证两条（或多条）导轨平行，通常把一条导轨作为基准导轨，安装在床身 的基准面上，底面和懊面部有定位面，另一条导轨为非基准导轨，床身上没有侧

25、 向定位面，固定时以基准导轨为定位面固定。这种安装形式称单导轨定位。单导 轨定位易于安装，容易保证乎行，对床身没有侧向定位面平行的要求。当振动和冲击较大，精度要求较高时，两条导轨的懊面都要定位，称双导轨 定位。双导轨定位要求定位面平行度高。当用调整垫调整对调整垫的加工精度要 求较高，调整难度较大。第三章主传动装置的机械装调第一节主传动装置的装调一、数控机床主传动的特点教学目标：了解主传动的结构、特点、变速方式教学难点：主轴的变速方式1）具有更大的调速范围并实现无级调速。围和 1 ： 10的恒功率调速范围。2）具有较高的精度与刚度，传递平稳，噪声低3）良好的抗振性和热稳定性。一般要求主轴具备1：

26、 （1001000）的恒转矩 调速范4）在车削中心上，要求主轴具有 C轴控制功能。5）在加工中心上，要求主轴具有高精度的准停功能。6）具有恒线速度切削控制功能。二、数控机床主轴的变速方式 1、带有变速齿轮的主轴传动大中型数控机床较常采用的配置方式， 确保低速时有较大的扭矩，滑移齿轮的移位大多采用液压拨叉或直接由液压缸驱动齿轮来实现。数控机床主传动的四种配置方式(a)齿轮变速；(b)带传动；(c)两个电机分别驱动；(d)调速电机直接驱动2、通过带传动的主轴传动主要用在转速较高、变速范围不大的小型数控机床上。 可以避免由齿轮传动 所引起的振动和噪声。适用于高速低转矩特性的主轴，常用有多楔带和同步齿

27、形 带。带的结构形式(a)多楔带;(b)同步齿形带同步齿形带传动是一种综合了带传动和链传动优点的新型传动方式，带型有梯形齿和圆弧齿3、用两个电机分别驱动主轴传动高速时，由一个电机通过带传动；低速时，由另一个电机通过齿轮传动，齿轮起到降速和扩大变速范围的作用， 使恒功率区增大，扩大了变速范围，避免了 低速时转矩不够且电机功率不能充分利用的问题。4、调速电机直接驱动主轴传动大大简化了主轴箱体与主轴的结构， 有效地提高了主轴部件的刚度，但主轴输出的扭矩小，电机发热对主轴的精度影响较大。三、主轴部件的支承教学目标：掌握主轴轴承的支撑形式教学难点：主轴轴承的支承形式的理解1、主轴轴承的支撑形式1）前支撑

28、采用双列短圆柱滚子轴承和 600角接触双列向心推力球轴承组合， 后 支撑采用成对向心推力球轴承。可提高主轴的综合刚度，满足强力切削的要求。普遍用于各类数控机床主轴。主轴轴承常见的支撑形式（a）形式一；（b）形式二；（c）形式三2）前支撑采用高精度双列向心推力球轴承。向心推力轴承有良好的高速性， 主轴最高转速可达4000r/min,但承载能力小，适于高速、轻载、高精密的数 控机床主轴。3）前后支撑分别采用双列和单列圆锥滚子轴承。径向和轴向刚度高，能承 受重载荷，其安装、调整性能好，但限制了主轴转速和精度，因此可用于中等精 度、低速、重载的数控机床的主轴。四、主轴刀具夹紧装置教学目标：掌握主轴刀具

29、的夹紧装置和自动装卸切屑清除装置教学难点：夹紧装置的理解和掌握加工中心主轴前端有 7 : 24号锥孔，内部和后端安装的是刀具自动夹紧机 构。机床执行换刀指令，机械手从主轴拔刀时，主轴需松开刀具。这时，液压缸 上腔通压力油，活塞推动拉杆向下移动，使碟形弹簧压缩，钢球进入主轴锥孔上 端的槽内，刀柄尾部的拉钉被松开，机械手拔刀。2、刀具自动装卸切屑清除装置压缩空气进入活塞和拉杆的中孔，吹净主轴锥孔，为装入新刀具做好准备。 当机械手将下一把刀具插入主轴后， 液压缸上腔无油压，在碟形弹簧和弹簧的恢 复力作用下，拉杆、钢球和活塞退回到图示的位置，使刀具被夹紧。刀杆夹紧机 构用弹簧夹紧，液压放松，以保证在工

30、作中突然停电时，刀杆不会自行松脱。机床采用的是7： 24号锥柄刀具，锥柄的尾端安装有拉钉，拉杆通过 4个钢五、主轴准停装置教学目标：掌握主轴准停装置的方式教学难点：各种方式的理解和掌握在自动换刀的链铳加工这就要求主轴具有准确又称为主轴定位功能，这是自动换刀所必需的功能 中心上，切削的转矩通常是通过刀杆的端面键来传递的， 定位于圆周上特定角度的功能。r无胜点升为主轴中心3、主轴的准停当加工阶梯孔或精链孔后退刀时，为防止刀具与小阶梯孔碰撞或拉毛已精加销插入主轴上的销孔或销槽实现精确定他,、完成换刀后定位销退出,主轴准停阶梯孔或精链孔示意图1）机械准停控制采用机械凸轮机构或光电盘方式进行粗定位，然后

31、有一个液动或气动的定位主轴才开始典型的V形槽轮定位盘机械准停原理示意图2）电气准停控制磁传感器主轴准停控制在主轴上安装一个永久磁铁与主轴一起旋转，在距离发磁体旋转外轨迹12mm当主轴需要定向处固定一个磁传感器，它经过放大器并与主轴控制单元相连接,时，便可停止在调整好的位置上。地伯懈as永久磁铁与磁传感器在主轴上的位置3)编码器主轴准停控制通过主轴电动机内置安装的位置编码器或在机床主轴箱上安装一个与主轴1同步旋转的位置编码器来实现准停控制，准停角度可任意设定。上徘生酸柠聚统诬力反堆； 液降KT5巾件揄童； !席特悒置信号:传di， 口主轴也地乩编码器主轴准停控制原理图4、主轴的密封接触式密封(a

32、)油毡圈密封；(b)耐油橡胶密封圈密封第四章 辅助装置的机械装调第一节润滑系统的构成和作用一、教学目的与要求（1）掌握润滑系统的组成、作用、方式（2） 了解润滑系统注意事项、常见故障、维护二、教学重点与难点（1）润滑系统的组成、作用、方式（2）润滑系统注意事项、常见故障、维护三、课时安排：2课时四、教学内容（一）概述机床润滑系统在机床征集中占有十分重要的位置， 其设计，调试和维修保养，对 于提高机床加工精度，延长机床使用寿命等都有着十分重要的作用。现代机床导轨，丝杠等华东副的润滑，基本上都是采用集中润滑系统。集中润滑系统式由一个液压泵提供一定排量， 一定压力的润滑油，为系统中所有 的主，次油路

33、上的分流器供油，而又分流器将油按所需有两分配到各润滑点：同时，油控制器完成润滑时间，此书的监控和故障报警以及停机等功能， 以实现自 动润滑的目的。集中润滑系统的特点是定时，定量，准确，效率高，使用方便可 靠，有利于提高机器寿命，保障使用性能。（二）润滑系统的组成主要包括：油底壳、机油集滤器、机油泵、机油滤清器、油道、分油道（通 向凸轮轴轴承）、（通向摇臂轴），此外还有机油散热器、机油压力表、机油压力 传感器、限压阀和旁通阀等。（三）润滑的作用润滑作用：润滑运动零件表面，减小摩擦阻力和磨损，减小发动机的功率消 耗。清洗作用：机油在润滑系内不断循环，清洗摩擦表面，带走磨屑和其它异物。冷却作用：机油

34、在润滑系内循环带走摩擦产生的热量，起到冷却作用。密封作用：在运动零件之间形成油膜，提高它们的密封性，有利于防止漏气 或漏油。防锈蚀作用：在零件表面形成油膜，对零件表面起保护作用，防止腐蚀生锈。 液压作用：润滑油可用作液压油，起液压作用，如液压挺柱。减震缓冲作用：在运动零件表面形成油膜，吸收冲击并减小振动，起减震缓 冲作用。（四）润滑方式1、压力润滑：利用机油泵，将具有一定压力的润滑油源源不断地送往摩擦表面。 例如，曲轴主轴承、连杆轴承及凸轮轴轴承、摇臂等处形成油膜以保证润滑。2、飞溅润滑：利用发动机工作时运动零件飞溅起来的油滴或油雾来润滑摩擦表面的润滑方式称为飞溅润滑。可使裸露在外面承受载荷较

35、轻的气缸壁，相对滑动 速度较小的活塞销，以及配气机构的凸轮表面、挺柱等得到润滑。3、润滑脂润滑：对于负荷较小的发动机辅助装置则只需定期、定量加注润滑脂 进行润滑。例如水泵及发电机轴承等。它不属于润滑系的工作范畴。近年来在发 动机上采用含有耐磨润滑材料（如尼龙、二硫化铝等）的轴承来代替加注润滑脂 的轴承。（五）润滑系统注意事项1、观察导轨润滑油箱、油标、油量、及时添加润滑油。2、观察润滑泵定时启动及停止是否正常。3、清洗润滑液压泵、滤油器。4、定时清理池底，更换滤油器。5、控制油液污染，保持油液清洁。6、控制液压系统中油液的温升。7、控制液压系统的泄漏。（六）润滑系统常见故障1、液压泵不供油或油

36、量不足。2、液压泵有异常噪声或压力下降。3、液压泵发热、油温过高。4、系统及工作压力低，运动部件爬行。5、导轨润滑不良。6、滚珠丝杠润滑不良。(七)润滑系统的维护每日保养事项：)清除各部油垢及废屑。)检查润滑是否足够及检视各机构部位是否有螺钉松动或脱落。)检查各运动部分之滑动面是否平滑或保持有适当之间隙。)检查润滑系统是否正常。半年保养事项：)更换润滑系统及添加轴承部分用润滑油脂。)检查各移动部件的磨损情况。如磨损大，须调整其间隙。每年保养事项：每年须按照机床整体保养计划，以保持机床正常操作，降低不当的损坏。保 养重于修复。第二节自动换刀系统一、教学目的与要求(1)掌握自动换刀装置(2) 了解

37、转塔头式换刀装置(3)掌握刀库式自动换刀装置(4)掌握数控机床进给传动系统二、教学重点与难点(1)自动换刀装置(2)转塔头式换刀装置(3)刀库式自动换刀装置三、课时安排：2课时 四、教学内容(一)自动换刀装置为了提高数控机床的加工效率，除了要提高切削速度，减少非切削时间也非常重 要，现代数控机床正向着工件在一台机床上一次装夹可完成多道工序或全部工序 的方向发展，这些多工序加工的数控机床在加工过程中需要使用多种刀具，因此 必须有自动换刀装置，以便选用不同的刀具来完成不同工序的加工。自动换刀装置应具备换刀时间短，刀具重复定位精度高，有足够的刀具储备量,回转刀架联刀架条为18序换刀，换 刀时间麻，结

38、构简单紫凑.激控车床、车削中询床IK序换刀，换刀时间短.刀 具主轴都里中在转塔头匕 结构常凑，但翻镀琴，刀 具主轴数受限制刀库与主轴之间换刀运动集中,砌部件少. 但刀摩运动多.布局不灵 活.适应性差各钟朝的自动按刀数控机床,尤 使用回转期具的床，估能及# 卧式加工中心机 床，要根据_L艺范围和中妹特点， Ate/转量和自礴刀蜂类刀库式用fll射手配合刀刀库只有选0运旗.机械手 进行换刀运动，切库作换 刀运动惯性小、速度快用机球手、运输 装因配合刀库换 刀换刀运动分散,由多个部件 场,运动部件空，但布局 灵活，适应也好型,也可用于加工工艺范国的立、 卧式车削中心机床有刀库的转塔头换刀而魔嗡族刀数

39、量不足的扩大工艺范围的各类转塔靛控机 装詈缺点.换刀时但照珠1、数控车床方刀架数控车床方刀架是在普通车床方刀架的基础上发展起来的一种自动换刀装置，它有四个刀位，能同时装夹四把刀，刀架回转90度，刀具变换一个刀位,转位信号和刀位号的选择由加工程序指令控制。数控车床方刀架换刀过程如下：(1)、刀架抬起(2)、刀架转位(3)、刀架定位(4)、夹紧刀架2、数控车床盘形自动回转刀架转位过程如下：(1)、回转刀架的松开(2)、转位(3)、回转刀架的定位(二)、转塔头式换刀装置带有旋转刀具的数控机床采用转塔头式自动换刀装置， 如数控钻链床的多轴转塔 头等。在转塔头装有几个主轴，每个主轴上均装一把刀具，加工过

40、程中转塔头可 自动转位，从而实现自动换刀。特点：主轴转塔头可看作一个转塔刀库，它的结构简单，换刀时间短。但由于受 到空间位置的限制，主轴数目不能太多，主轴部件的结构刚度也有所下降， 通常 只适用于工序较少，精度要求不太高的机床，如数控钻床、数控铳床等。(三)、刀库式自动换刀装置刀库式自动换刀装置主要用于加工中心上。 加工中心是一种备有刀库并能自动更 换刀具对工件进行多工序加工的数控机床。工件经一次装夹后，数控系统能控制 机床连续完成多工步的加工，工序高度集中。自动换刀装置是加工中心的很重要组成部分，主要包括刀库、刀具交换装置1、刀库刀库是存放加工过程中所使用的全部刀具的装置。它的容量从几把到上

41、百把 刀具。加工中心刀库的形式很多，结构也各不相同，常用的有鼓盘式刀库、链式 刀库和格子盒式刀库2、刀具的选择按数控装置的刀具选择指令，从刀库中挑选各工序所需要的刀具操作称为自动选刀。常用的选刀方式有顺序选刀和任意选刀。(1)顺序选刀刀具的顺序选刀是将刀具按加工工序的顺序，一次放入刀库的每一个刀座内，刀 具不能搞错。当加工工件改变时，刀具在刀库上的排列顺序也要改变。缺点：同一工件上的相同刀具不能重复使用，因此刀具的数量增加，降低了刀具和刀库的利用率。优点：它的控制以及刀具的运动等比较简单。(2)任意选刀任意选刀方式是预先把刀库中每把刀具(或刀座)都编上代码，按照编码选刀， 刀具在刀库中不必按照工件的加工顺序排列。任意选