数控机床机械部件相关知识

模块一数控机床本体模块二工作台模块三换刀装置与刀库模块一数控机床本体项目一认识数控机床本体结构项目二机床本体的装配与调整项目三床身关键尺寸检验一、数控机床对结构的要求1、数控机床自身特点（1）高自动化程度（2）高速大功率和高精度（3）多工序和多功能集成（4）高的可靠性和精度保持性（1）数控机床应具备更高的静动刚度（2）数控机床应有更小的热变形（3）数控机床运动件之间的摩擦要小，传动系统的间隙要消除（4）数控机床应有更好的宜人性2、数控机床对结构的要求二、数控机床的布局特点1、数控车床的布局结构特点数控车床的床身结构和导轨主要有平床身、斜床身以及立式床身三种等。倾斜床身数控车床2、加工中心的布局结构特点（1）卧式加工中心

卧式加工中心通常采用移动式立柱，工作台不升降，T形床身。卧式加工中心的立柱普遍采用双立柱框架结构形式，主轴箱在两立柱之间，沿导轨上下移动。这种结构刚性大，热对称性好，稳定性高。小型卧式加工中心多数采用固定立柱式结构，其床身不大，且都是整体结构。卧式加工中心各个坐标的运动可由工作台移动或由主轴移动来完成，也就是说某一方向的运动可以由刀具固定，工件移动来完成，或者是由工件固定，刀具移动来完成。

（2）立式加工中心立式加工中心与卧式加工中心相比，结构简单，占地面积小，价格也便宜。中小型立式加工中心一般都采用固定立柱式，因为主轴箱吊在立柱一侧，通常采用方形截面框架结构、米字形或井字形筋板，以增强抗扭刚度，而且立柱是中空的，以放置主轴箱的平衡重。立式加工中心通常也有三个直线运动坐标，由溜板和工作台来实现平面上X、Y两个坐标轴的移动。

龙门式数控铣床现代数控机床的主运动广泛采用无级变速传动，用交流调速电机或直流调速电机驱动，它们能方便地实现无级变速，且传动链短，传动件少，提高了变速的可靠性，其制造精度则要求很高。三、数控机床的主传动系统1、主传动变速

●减少运动件的磨擦阻力：丝杠和导轨结构的滚动化是减少摩擦的重要措施之一；

●提高传动精度和刚度；（油的压缩刚度很低，必须限制油缸的最大行程）

●减少运动惯量；

●稳定性好、寿命长：低速下不产生爬行，适应外加载荷的变化而不发生共振。

●使用维修方便。2、数控机床对进给运动的要求：常用工量具的使用一、塞尺的使用、维护和保养塞尺的规格

A型B型塞尺片长度/mm塞尺片数塞尺的厚度及组装顺序75A1375B1375130.02;0.02;0.03;0.03;0.04;-0.1075A1475B1475141.00;0.05;0.06;0.07;0.0875A1775B1775170.50;0.02;0.03;0.04;0.05;水平仪气泡水平仪

检验机器安装面或平板是否水平，及测知倾斜方向与角度大小的测量仪器，其外形系用高级钢料制造架座，经精密加工后，其架座底座必须平整，座面中央装有纵长圆曲形状的玻璃管，也有在左端附加横向小型水平玻璃管，管内充满醚或酒精，并留有一小气泡，它在管中永远位于最高点。玻璃筒上在气泡两端均有刻度分划。通常，工厂安装机器时，常用气泡水平仪的灵敏度为0.01mm/m、0.02mm/m、0.04mm/m、0.05mm/m、0.1mm/m、0.3mm/m和0.4mm/m等规格，即是将水平仪置于1m长的直规或平板之上，当其中一端点有灵敏度指示大小的差异时，如灵敏度为0.01mm/m，即是表示直规或平板的两端点有0.01mm的高低差异(相当于两端点相差2秒)，当1m长的有hmm高度差时，气泡会一个刻度的差异。

气泡水平向仪(Spr萌itl命evel艇s)激光水平盟仪精密水平疫仪框式水排平仪电子水稿平仪丛(El罚ect口ron蔽ic誉lev予els棚)红外激光费水平仪用来测探量高精晨度的工筝具机，般如NC纵车床、降铣床、促切削加违工机、三次元量床等床门面，其灵拥敏度非常让高，若以驻测量时可贡左右偏移梢25刻度厅计算，测掘量工件只蠢在一定的共倾斜范围候内均可测选量。电子水平票仪的主要娱原理有电桐感式和电厌容式等两小种。根据嫌测量方向复不同还可蛋分为一维智和二维电危子水平仪.电感式乔原理：密当水平覆仪的基平座因待掏测工件常倾斜而搜倾斜时饲，其内纽奉部摆锤瓶因移动求所造成选感应线惜圈的电腐压变化武。电容展式水平异仪其测泥量原理他为一圆痕形摆锤奥自由悬锹挂在细刺在线，的摆锤受招地心重盛力所影奖响，且出悬浮于跑无摩擦遗状况。贡摆锤的淋两边均删设有电满极且间贵隙相同潮时电容踏量是相锤等，若愚水平仪呈受待测回工件所座影响而忽造成，矮两间隙拉不同距针离改变悦即产生险电容不皮同，形堆成角度蝴的差异拦。激光干鹿涉仪以激光波毛长为已知重长度利用垂迈克耳逊衬干涉系统泪测量位移耍的通用长慨度测量.析工具激光状干涉仪有太单频的和乎双频的两矮种。激光具针有高强曲度、高介度方向副性、空测间同调粗性、窄不带宽和受高度单严色性等农优点。窃目前常拢用来测河量长度尘的干涉冬仪，主初要是以山迈克尔弄逊干涉竭仪为主溪，并以印稳频氦阶氖激光景为光源内，构成我一个具六有干涉延作用的答测量系愤统。激呀光干涉普仪可配袄合各种滤折射镜隶、反射我镜等来枪作线性玩位置、榆速度、尾角度、当真平度匹、真直颠度、平全行度和盈垂直度讨等测量劳工作，枕并可作猜为精密茫工具机团或测量狗仪器的翅校正工杰作。从激光器猴发出的光鸦束，经扩薯束准直后寨由分光镜开分为两路铲，并分别献从固定反利射镜和可夺动反射镜扁反射回来恼会合在分税光镜上而份产生干涉泊条纹。当屈可动反射纹镜移动时槽，干涉条虏纹的光强拍变化由接钢受器中的诸光电转换习元件和电救子线路等五转换为电蛇脉冲信号源，经整形介、放大后牢输入可逆董计数器计颂算出总脉纱冲数，再挨由电子计延算机计算量出可动反神射镜的位牲移量L。检使用单频艳激光干涉竿仪时，要喉求周围大爸气处于稳经定状态，威各种空气铺湍流都会容引起直流散电平变化脑而影响测详量结果。单频激厨光干涉禁仪在氦氖逐激光器盟上，加亲上一个承约0.莲03特膜斯拉的考轴向磁伍场。由长于塞曼浮分裂效童应和频眨率牵引姐效应,胡激光场器产生处1和2亚两个不袭同频率虏的左旋况和右旋达圆偏振涛光。经菌1/4辫波片后厨成为两游个互相喂垂直的伐线偏振照光,再奶经分光镜镜分为时两路。抹一路经碰偏振片病1后成洒为含有昌频率为联f1-宗f2的丘参考光济束。另填一路经坐偏振分持光镜后啄又分为歉两路：推一路成吸为仅含愚有f1嘱的光束注,另一长路成为甜仅含有薄f2的薪光束。复当可动婆反射镜奥移动时右,含有忌f2的敞光束经省可动反殃射镜反丹射后成碍为含有覆f2谅±Δf含的光束挨，Δf广是可动执反射镜稠移动时念因多普炭勒效应疼产生的唉附加频初率,正聚负号表捆示移动聋方向(张多普勒撞效应是腥奥地利封人C.炉J.多气普勒提柔出的，企即波的警频率在球波源或执接受器抹运动时幻玉会产生拴变化)矛。这路片光束和讨由固定挖反射镜制反射回法来仅含当有f1址的光的掩光束经释偏振片他2后会衬合成为和f1-拼(f2享±Δf嘱）的测版量光束楚。测量玻光束和逗上述参宰考光束宅经各自色的光电陡转换元界件、放会大器、黄整形器售后进入迫减法器毕相减,铃输出成只为仅含披有±Δ攻f的电矩脉冲信墨号。经响可逆计雕数器计魂数后，臣由电子档计算机佣进行当窗量换算垫（乘左1/2蠢激光波廉长）后奇即可得钞出可动伞反射镜索的位移眯量。双频激床光干涉绣仪双频激护光干涉气仪是应提用频率异变化来理测量位降移的，库这种位产移信息俱载于f叹1和f米2的频呆差上，寻对由光惕强变化剖引起的溉直流电宁平变化厦不敏感针，所以岗抗干扰译能力强容。它常调用于检特定测长材机、三子坐标测劳量机、贷光刻机际和加工赢中心等培的坐标益精度，逃也可用挤作测长徐机、高齐精度三孤坐标测复量机等耽的测量吼系统。酱利用相向应附件脉，还可咬进行高输精度直狮线度测要量、平舟面度测令量和小承角度测农量。双频激光贵干涉仪数控车衡床的种暖类和检父验要点数控车床姐检验标准GB5湖268要-85疗《车床通刀架装赏刀槽高厕度》JB41泄38-8剖5《精整侧车床精度殃》JB3形754祸-84球《单轴侄纵切自歇动车床王参数》JB14兴64-9喷4《单轴朵纵切自动口车床精度揭》JB/T伤5401竭2-93壁《单轴纵揭切自动车青床技术条电件》ZBJ5神3010面—89《讨单轴自动截车床技术甚条件》JB36处44-8内4、43倾21-8界4《卧式鲁多轴自动婶车床精度勿、技术条腹件》GB46驶83-9凳3、ZB医J530遥11-8毒9《转塔忍车床精度远、技术条企件》ZBJ钥530珍09-躬89、拔ZB/材Z12圆3-7耐6《立移式车床奖参数与散系列型谅谱》JB4退116版-96含《单柱燃双柱立截式车床丙精度》JB/T日2322额-93《堤卧式车床邀精度、技库术条件》JB/G秧Q112悟5-88陵、JB/混GQ11琴26-8隔8《简式居数控卧式行车床精度央、技术条泥件》JB4求369及-86当、JB丛n43嫂68-奋86《扎数控卧坑式车床民精度、抱技术条樱件》JB26基70-8捎2《金属趁切削机床蹲检验通则呢》数控车床卵检验项目(1)几持何精度，务即机床基杏础件的精愧度，它是仅决定加工晌性能的基等本条件。聋主要包括分：床身导献轨的直线析度、主轴恒回转精度街、溜板、给尾座等移考动部件的古移动方向伸与导轨、播主轴回转熄轴线的平闹行度或垂征直度等。(2)刮传动精芹度，是中指内联送系统传鹿动链两荡端件运僵动相互娃关系的秆准确度愉，车床灶主要是溪指主轴剖和丝杠扭间传动股链精度渗。(3)定痰位精度，洪是指机床盆某运动部缝件从某一宅位置到达唐预定的另命一理论位戴置和运动桨所达实际挠位置的差减值。数控尽机床对定摊位精度要往求很高。(4)工愁作精度，边即机床加贼工精度，路包括：精攻车外圆的碍圆度，即皇在纵截面妨内直径的撕一致性、队精车端面颈的平面度茄和精车螺叼纹的螺距们累积误差售等。对三坐绿标以上挨的数控轻机床，四除X、矛Y、Z痒三个坐更标轴直滋线进给番运动外蹦，还有龙绕X、蒙Y、Z分轴旋转撒圆周进址给运动摸或分度公运动。数控机床雾的圆周运追动包括分艳度运动和反连续圆周贼进给运动原两种。通常数洁控机床恋的连续孤圆周进伟给运动旧由数控指回转工哪作台来桶实现，材分度运冒动由分盾度工作岗台来实菊现。（1）数首控回转工险作台数控转日台，是泥在数控妄系统的玻控制下蚁，完成仰工作台跨的圆周件进给运除动，并吊能同其铲他坐标电轴实行宰联动，胞以完成炮复杂零蹄件的加职工，还负可以作至任意角题度转位滥和分度工。数控机越床的工抹作台工作台的诉运动大都阁由伺服电佣机驱动，愚经减速齿轨轮和蜗轮拒蜗杆传人堤，其定位下精度完全莫由控制系借统和伺服炉传动系统刊的间隙大阿小决定。龟因此，用星于数控机汽床回转工深作台的蜗股轮蜗杆必办须有较高项的制造精播度和装配输精度，而鞋且还要采份取措施来莫消除蜗轮葵蜗杆副的匹传动间隙。通常消盾除间隙企有两种仇方法：驱一是采安用双蜗哲杆传动沃这种方祝法可以姑保证正呜确的啮突合关系老和完全祸的齿面对接触，钢但制造臂成本高匀，传动粥效率低赵。二是稠采用双钱螺距变或齿厚蜗筛杆，它垫能够始嫩终保持合正确的蜘啮合关己系，且邪结构简哥单，调稼整方便架。（2）卖分度工拿作台数控机床光的分度工定作台与数爱控回转工药作台不同档，它只能蓬完成分度外运动。它仓不能实现染圆周进给春，也就是足说在切削裁过程中不晕能转动，爬只是非切犹削状态下牵将工件进霜行转位换看面，以实贷现在一次泉装卡下完敏成多个面芒的多工序演加工。为了充分桑发挥数控练机床的作轨用，加工踩中心要完田成对工件光的多工序薯加工，必训须具备自匪动更换刀槽具的功能射。为此而穷设置的更帅换刀具和盛刀具储备茶的系统称电为自动换宁刀系统。蹈自动换刀猛系统应当妻具备换刀叮时间短、绍刀具重复饿定位精度薪高、刀具冰储备足够狂和换刀安并全可靠等短功能。换刀装置津与刀库自动换导刀系统异的结构育形式随加工拐中心的桌类型不规同而不李同。（1）回转刀陕架式：回转刀架喉是一种最孙简单的自轮动换刀系更统，用于钉数控车床隐。（2）更换主耻轴头式在带有旋陆转刀具的太数控机床舰中，如数兰控钻床，韵更换主轴虾头是一种蚂比较简单究的换刀方耕式，常用阁转塔的转己位来更换忆主轴头，锣以实现自寻动换刀。（3）刀库一机习械手式目前大量途使用的是寒带有刀库泪一机械手席的自动换莫刀系统。这种结构湿形式主轴快的刚度高陶，有利于僵提高加工胃精度和效芝率。刀具百的存储量被大，有利已于加工复散杂零件。刀库形式常用于机数控车洒床：四方、例六方刀宝架或圆恩盘式轴亩向装刀抗刀架。数控车纯床六方弱刀架工隔作原理冠：1）刀症架抬起2）刀架搏转位3）刀架袄压紧4）转肿位油缸介复位1、回转毫刀架换刀1升降活尺塞2浩刀架3困固定件爽4配合件偏5端齿瓦离合器柱6转位活带塞7空中套齿轮坐8齿条舟9固定插禽销10泛活动插销1）刀架未抬起殖3）贞刀架压紧1升降判活塞附2刀票架3愉固定件田4配朝合件饶5端齿殖离合器壶6转泻位活塞宗7空惯套齿轮竭8齿箭条9捏固定插子销1份0活动熊插销刀架转位1升降晴活塞训2刀庸架3挨固定件群4配筋合件度5端齿从离合器栏6转谷位活塞光7空密套齿轮切8齿鸽条9嫁固定插渔销1厅0活动增插销捧11推时杆1公2触头转位油筐缸复位10与界9反勿靠周向电定位，棕3与4塑锥面轴朗向定位二、更换散主轴换刀机床的近主轴头缘瑞就是一壤个转塔扇刀库。工作原理：将所需刀舍具的主轴堆转到工作睬位置（由匪行程开关稍组实现主吉轴号的选陈定），同贿时接通主队传动。转筋位动作：漏脱开主传布动；转塔提头抬起；迹转塔头转陪位；转塔膝头定位夹述紧；主轴执传动重新漠接通。TK-悠552押5型数朴控转塔纺式镗铣宝床二、更换春主轴换刀特点:缩短换唇刀时间叛；提高慌了换刀谢可靠性黎；主轴数复目会影话响主轴瘦系统的劣刚度。适用机糖床：工序较仆少、精坡度要求锄不高的飞数控钻选床、铣侦床等TK-仰552话5型数叙控转塔喜式镗铣暑床类似组合介机床，采愧用多主轴捧的主轴箱风。工作原理伤：主轴箱库暮存若干备证用主轴箱旁，由两小索车运输。适用场泉合：加工箱体母类零件，恭可提高生腔产率。三、更换偿主轴箱换析刀四、带荐刀库的托自动换雾刀系统组成：刀库总、选刀王机构、价刀具交锡换机构鸽、刀具激在主轴司上的自脉动装卸她机构。工作原理：特点：主轴刚性晋增强，有典利于精密起加工和重劫切削加工渐。应用广泛图9唱－5四、带刀工库的自动算换刀系统刀库是自印动换刀装旁置中主要价部件之一姐，其容量出及具体结率