毕业设计（论文）-数控车床自动夹紧尾座系统的研制

正文题目：数控车床用自动夹紧尾座系统的研制学号：姓名：班级：专业：学院：入学时间：指导教师：日期：2010年05月02日数控车床用自动夹紧尾座系统的研制摘要本课题研究的主要目的是设计出数控车床相匹配的自动夹紧尾座系统，本课题将以其尾座为研究对象，设计出符合该车床的液压尾座。为了完成本课题的设计，在设计之前的准备工作必须做好，首先是搜集和分析资料，主要包括国内外数控机床的发展现状；液压技术和液压传动系统的基本资料；同等机床液压尾座的图纸和资料等。其次是初步确定液压尾座的总体布局，包括配置形式、液压系统的布置及选择液压能源及相应的配套元件等。最后主要是关于尾座的设计计算。数控车床变档卡紧及尾座顶紧的控制方式基本上是手工控制，在通常的加工过程中，需先用手工控制的方式完成变档和卡紧工作，然后再进行装夹，在装夹完毕后还需要使用手工控制的方式完成尾座的顶紧工作。由此可知，在数控机床的加工作效率效率并不高，而且工人劳动强度大，耗时又耗力，还会增加企业成本。因此，本课题研究所要达到的预期效果是在数控车床加工过程中，当需要使用尾座时，使用本课题所设计的尾座可以提高加工过程的机械化和自动化水平，提高生产效率，降低工人的劳动强度，降低企业成本。关键词：数控机床尾座液压系统液压缸设计校核CNClathewithautomaticclampingtailstocksystemdeveloped

ThemainpurposeoftheresearchisbasedonCK6136CNCmachinetoolstodesignrequirements,designedtomatchitshydraulicTailstocktomeettherotationaccuracy,rigidity,temperaturerise,andsoonseismicrequirements,toenhance

Toaccomplishthisdesign,Icollectedandanalysedtheinformationbeforethedesign,includingdomesticandinternationaldevelopmentofCNCmachinetools;hydraulicsystemofhydraulictechnologyandthebasicinformation;equalhydraulicmachineTailstockthedrawingsandinformation.ThenistentativelydeterminedtheoveralllayoutofhydraulicTailstock,includingtheallocationofform,layoutandthehydraulicsystemofhydraulicenergy,andselecttheappropriatematchingcomponents,suchas.ThiswasfollowedbythemainTailstockthedesignandcalculation.CK6136CNCmachinetoolschangedfilecardsbearandTailstocktoptightisbasicallymanualcontrol,intheconventionalprocess,thechangerequiredmanualcardfileandclampingatightandthenagainafterthefixturealsoneedtouseamanualTailstockThetoptight.Therefore,intheprocessofCNCmachinetoolsinefficiencyisnothigh,workersinlaborintensityandgreat.Therefore,theissueoftheInstitutetoachievethedesiredresultsintheCK6136CNClatheprocessing,whentheneedtouseTailstock,theuseofthisissuebytheTailstockdesigncanimprovetheprocessofmechanizationandautomationlevel,increaseproductionefficiencyandreduceWorkersinthelaborintensity.Keywords：Numerically-controlledmachine；Tailstock；Hydraulicsystem；Hydrauliccylinderinsidediameter；Design；Examination1引言课题的研究中，第一章主要介绍了本课题的研究背景和意义，还介绍了国内外数控机床的发展现状。第二章主要介绍了CK6136数控车床总体设计及要求，其中包括CK6136数控车床外观及主要功能、CK6136数控车床主要技术参数、CK6136数控车床总体设计及要求、尾座的简介。第三章是本课题的重要章节，它包括了本课题研究的主要设计，它的主要内容是数控卧式车床CK6136液压尾座的套筒、尾座体的设计、顶尖、尾座孔系设计、尾座导轨的设计，挠度、转角、液压缸内径及压板处螺栓直径、锁紧力的计算及校核。在这一章第一节中，在套筒中设计了滑键槽和顶尖顶出孔，解决了顶尖在工作时会随套筒转动从而影响工件的加工精度；还在套筒中设计了顶卸的装置。在这一章第三节中，选择莫氏4号的尾座顶尖，它是利用莫氏锥度自身的结构特性卡紧尾座顶尖的，解决了顶尖在工作时会出现松动或转动现象。在这一章第五节中，设计了尾座导轨。在这一章第七节中，对挠度、转角进行计算；对液压缸内径及压板处螺栓直径进行了校核。第四章主要是对尾座精度的确定，它包括了尾座体表面粗糙度的确定、尾座与机床形位公差的确定、底面及立导向面形位公差的确定。在本课题研究的最后一章是CK6136数控车床的液压系统及尾座的工作原理，说明了CK6136数控车床的液压系统及尾座的工作原理。本课题研究的主要目的是根据数控卧式车床CK6136的整体要求，设计出与其相对应的液压尾座，使其满足诸如旋转精度等众多要求，以使其达到预想的目的。为了完成本课题的设计，在设计之前的准备工作必须做好，首先是搜集和分析资料，主要包括国内外数控机床的发展现状，液压技术和液压传动系统的基本资料，同等机床液压尾座的图纸和资料等。其次是初步确定液压尾座的总体布局，包括配置形式、液压系统的布置及选择液压能源及相应的配套元件等。最后主要是关于尾座的设计计算。本课题研究所要达到的预期效果是在CK6136数控车床加工过程中，当需要使用尾座时，使用本课题所设计的尾座可以提高加工过程的机械化和自动化水平，提高生产效率，降低工人的劳动强度，降低企业成本。本次设计是根据实际生产中存在的问题，提出能改善这种状况的可行性方案。通过这次设计，可以达到以下目的：培养综合运用专业基础知识和专业技能来解决工程实际问题的能力；强化工程实践能力和意识，提高本人综合素质和创新能力；使本人受到从事本专业工程技术和科学研究工作的基本训练，提高工程绘图、计算、数据处理、外文资料文献阅读、使用计算机、使用文献资和手册、文字表达等各方面的能力；培养正确的设计思想和工程经济观点，理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度以及积极向上的团队合作精神。1.2国内外数控机床的发展现状从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、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。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。1.2.1国外数控机床发展现状以美、德、日三国为例简述国外数控机床的发展现状。美、德、日三国是当今世上在数控机床科研、设计、制造和使用上，技术最先进、经验最多的国家。因其社会条件不同，各有特点。（1）美国的数控发展史美国政府重视机床工业，美国国防部等部门因其军事方面的需求而不断提出机床的发展方向、科研任务,并且提供充足的经费，且网罗世界人才，特别讲究“效率”和“创新”，注重基础科研。因而在机床技术上不断创新，如1952年研制出世界第一台数控机床、1958年创制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首创开放式数控系统等。由于美国首先结合汽车、轴承生产需求，充分发展了大量大批生产自动化所需的自动线，而且电子、计算机技术在世界上领先，因此其数控机床的主机设计、制造及数控系统基础扎实，且一贯重视科研和创新，故其高性能数控机床技术在世界也一直领先。当今美国生产宇航等使用的高性能数控机床，其存在的教训是，偏重於基础科研，忽视应用技术，且在上世纪80代政府一度放松了引导，致使数控机床产量增加缓慢，于1982年被后进的日本超过，并大量进口。从90年代起，纠正过去偏向，数控机床技术上转向实用，产量又逐渐上升。（2）德国的数控发展史德国政府一贯重视机床工业的重要战略地位，在多方面大力扶植。于1956年研制出第一台数控机床后，德国特别注重科学试验，理论与实际相结合，基础科研与应用技术科研并重。企业与大学科研部门紧密合作，对数控机床的共性和特性问题进行深入的研究，在质量上精益求精。德国的数控机床质量及性能良好、先进实用、货真价实，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密数控机床。德国特别重视数控机床主机及配套件之先进实用，其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件，在质量、性能上居世界前列。如西门子公司之数控系统，均为世界闻名，竞相采用。1.2.2国内数控机床发展现状我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，中国于1958年研制出第一台数控机床，发展过程大致可分为两大阶段。在1958～1979年间为第一阶段，从1979年至今为第二阶段。第一阶段中对数控机床特点、发展条件缺乏认识，在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、终因表现欠佳，无法用于生产而停顿。主要存在的问题是盲目性大，缺乏实事求是的科学精神。在第二阶段从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术，从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生产，解决了可靠性、稳定性问题，数控机床开始正式生产和使用，并逐步向前发展。通过六五期间引进数控技术，七五期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，1998～2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。我们应看清形势，充分认识国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新与培训服务力度，以缩短与发达国家之问的差距。在20余年间，数控机床的设计和制造技术有较大提高，主要表现在三大方面：培训一批设计、制造、使用和维护的人才；通过合作生产先进数控机床，使设计、制造、使用水平大大提高，缩小了与世界先进技术的差距；通过利用国外先进元部件、数控系统配套，开始能自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床，供应国内市场的需求，但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑，不能独立发展，基本上处于从仿制走向自行开发阶段，与日本数控机床的水平差距很大。存在的主要问题包括：缺乏象日本“机电法”、“机信法”那样的指引；严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人；缺少深入系统的科研工作；元部件和数控系统不配套；企业和专业间缺乏合作，基本上孤军作战，虽然厂多人众，但形成不了合力。我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收;科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，1998～2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。我们应看清形势，充分认识国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新与培训服务力度，以缩短与发达国家之问的差距。2003年开始，中国就成了全球最大的机床消费国，也是世界上最大的数控机床进口国。目前正在提高机械加工设备的数控化率，1999年，我们国家机械加工设备数控华率是8％，目前预计是15－20％之间。车、铣、刨、磨、镗、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等等都是机械加工方法，所谓机械加工，就是把金属毛坯零件加工成所需要的形状，包含尺寸精度和几何精度两个方面。能完成以上功能的设备都称为机床，数控机床就是在普通机床上发展过来的，数控的意思就是数字控制。给机床装上数控系统后，机床就成了数控机床。当然，普通机床发展到数控机床不只是加装系统这么简单，例如：从铣床发展到加工中心，机床结构发生变化，最主要的是加了刀库，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是铣、镗、钻的功能。我们一般所说的数控设备，主要是指数控车床和加工中心。我国目前各种门类的数控机床都能生产，水平参差不齐，有的是世界水平，有的比国外落后10－15年，但如果国家支持，追赶起来也不是什么问题，例如：去年，沈阳机床集团收购了德国西思机床公司，意义很大，如果大力消化技术，可以缩短不少差距。大连机床公司也从德国引进了不少先进技术。上海一家企业购买日本著名的机床制造商池贝。近几年随着中国制造的崛起，欧洲不少企业倒闭或者被兼并，如马毫、斯滨纳等。日本经济不景气，有不少在80年代很出名的机床制造商倒闭，例如：新泻铁工所。数控设备的发展方向六个方面：智能化、网络化、高速、高精度、符合、环保。目前德国和瑞士的机床精度最高，综合起来，德国的水平最高，日本的产值最大。美国的机床业一般。中国大陆、韩国、台湾属于同一水平。但就门类、种类多少而言，我们应该能进世界前4名。数控系统由显示器、控制器伺服、伺服电机、和各种开关、传感器构成。目前世界最大的三家厂商是：日本发那客、德国西门子、日本三菱，其余还有法国扭姆、西班牙凡高等。国内有华中数控、航天数控等。国内的数控系统刚刚开始产业化、水平质量一般。高档次的系统全都是进口。华中数控这几年发展迅速，软件水平相当不错，但差就差在电器硬件上，故障率比较高。华中数控也有意向数控机床业进军，但机床的硬件方面不行，质量精度一般。目前国内一些大厂还没有采用华中数控的。广州机床厂的简易数控系统也不错。我们国家机床业最薄弱的环节在数控系统。机床精度（1）机械加工机床精度分静精度、加工精度（包括尺寸精度和几何精度）、定位精度、重复定位精度等5种。（2）机床精度体系目前我们国家内承认的大致是四种体系：德国VDI标准、日本JIS标准、国际标准ISO标准、国标GB，国标和国际标准差不多。（3）看一台机床水平的高低，要看它的重复定位精度，一台机床的重复定位精度如果能达到0.005mm(ISO标准.、统计法),就是一台高精度机床，在0.005mm(ISO标准.、统计法)以下，就是超高精度机床，高精度的机床，要有最好的轴承、丝杠。（4）加工出高精度零件，不只要求机床精度高，还要有好的工艺方法、好的夹具、好的刀具。目前世界著名机床厂商在我国的投资情况（1）2000年，世界最大的专业机床制造商马扎克（MAZAK）在宁夏银川投资建了名为“宁夏小巨人机床公司”的机床公司，生产数控车床、立式加工中心和车铣复合中心。机床质量不错，目前效益良好，年产600台，目前正在建2期工程，建成后可以年产1200台。（2）2003年，德国著名的机床制造商德马吉在上海投资建厂，目前年组装生产数控车床和立式加工中心120台左右。（3）2002年，日本著名的机床生产商大隈公司和北京第一机床厂合资建厂，年生产能力为1000台，生产数控车床、立式加工中心、卧式加工中心。（4）韩国大宇在山东青岛投资建厂，目前生产能力不知。（5）台湾省的著名机床制造商友嘉在浙江萧山投资建厂，年生产能力800台。民营企业进入机床行业情况（1）浙江日发公司，2000年投产，生产数控车床、加工中心，年生产能力300台。（2）2004年，浙江宁波著名的铸塑机厂商海天公司投资生产机床，主要是从日本引进技术，目前刚开始，起点比较高。（3）2002年，西安北村投产，名字像日本的，其实老板是中国人，采用日本技术，生产小型仪表数控车床，水平相当不错。军工企业技改情况军工企业得到国家拨款开始于当年“大使馆被炸，后来台湾阿扁上台后，大规模技改开始了，军工企业进入新一轮的技改高峰，我们很多军工企业开始停止购买普通设备。尤其是近3年来，我们的军工企业从欧洲和日本买了大批量的先进数控机床。也从国内机床厂哪里采购了大批普通数控机床，国内机床厂商为了迎接这次大技改，也引进了不少先进技术，争取军工企业的高端订单。早在几年前，我国就已经把国防事业提到了和经济发展一样的高度上，我们要建立和经济发展相适应的国防能力，相信再过10年，随着我国国防工业和汽车行业的发展，我们国家会诞生世界水平的机床制造商，也将会超越日本，成为世界第一机床生产大国。1.3论文的主要研究内容（1）根据数控卧式车床CK6136的整体要求，设计出与其相对应的液压尾座，使其满足诸如旋转精度等众多要求，以使其达到预想的目的。（2）搜集和分析资料包括国内外数控机床的发展现状及趋势；液压技术和液压传动系统的基本资料；同等机床液压尾座的图纸和资料等。（3）初步确定液压尾座的总体布局包括配置形式、液压系统的布置及选择液压能源及相应的附属元件等。（4）尾座部分的设计及计算包括尾座顶尖、套筒、尾座体的设计，尾座孔系、尾座导轨的设计，挠度、转角、液压缸内径及压板处螺栓直径以及锁紧力的计算及校核。（5）尾座精度的确定包括尾座体表面粗糙度的确定、尾座与机床形位公差的确定、底面及立导向面形位公差的确定。（6）CK6136数控车床的液压系统。

2CK6136数控车床及尾座的简介2.1CK6136数控车床的主要功能该车床用于加工回转体零件，它集中了卧式车床、转塔车床、多刀车床、仿形车床、自动和半自动车床的功能，是数控机床中产量最大的品种之一。它为单件、小批生产的精密复杂零件提供了自动化加工手段，为适应产品不断更新换代的需要提供了柔性的自动化设备。该车床因其的柔性化设施故多适用于生产周期要求短，改型频繁，精度要求高，形状又很复杂的零件。2.2CK6136数控车床总体布局及要求数控机床不需要人工操作，也没有机械操作元件如手柄、摇把等。机床在防护罩的保护下工作，只能通过防护罩上的玻璃窗观察工作情况。因此，数控车床的布局有其特点。2.2.1卧式数控车床CK6136的整体设计底座上装有后斜床身。床身导轨与水平面的夹角为45°。刀架装在主轴的右上方。这显然是只有不需人工操作时才能采用的布局。刀架的位置决定了主轴的转向应与卧式车床相反。数控车床不用担心切屑飞溅伤人，故其切削速度可以很高，以充分发挥刀具的切削性能。数控车床又集中了粗、精加工工序，所以切屑多，切削力大。倾斜床身可以使切屑方便的排除，又可以采用箱型结构，刚度比卧式车床床身高。导轨镶刚，翠硬，磨削，因而比较耐磨。床身左端固定有主轴箱，床身中部为刀架溜板，分为两层，底层为纵向溜板，可沿床身导轨作纵向移动。上层为横向溜板，可沿纵向溜板的上导轨作横向移动。2.2.2对卧式数控车床CK6136各组成部分的要求（1）导轨导轨很大程度上决定了数控机床的刚度，精度和精度保持性。数控机床的多数滑动导轨采用金属对塑料形式的贴塑导轨。滑动贴塑导轨摩擦系数低，静动摩差系数差值小，耐磨损，耐腐蚀，吸振性好，比重小，张度大，加工成型简单，可在任何液体或无润滑条件下工作；但耐热性差，导热率低，刚性差，需注意装配质量。还应满足导向精度高、精度保持性好、低速运动平稳性好；摩擦阻力小、灵敏度高；刚度高、承载能力达；结构简单，便于加工、安装、调配等要求。（2）刀具粗加工时要求粗车刀具强度高、耐用度好。精车要求刀具的精度高、耐用度好。为减少换刀时间和方便对刀，应可能多地采用机夹刀。另外还要求刀具耐用度的一致性好，以便于使用刀具寿命管理功能。（3）刀架刀架是CK6136数控车床非常重要的部件。刀架的结构形式一般为回转式，刀具沿圆周方向安装在刀架上，可以安装径向车刀、轴向车刀、钻头、镗刀。车削加工中心还可安装轴向铣刀、径向铣刀。（4）卡盘液压卡盘是数控车削加工时夹紧工件的重要附件，对一般回转类零件可采用普通液压卡盘；对零件被夹持部位不是圆柱形的零件，则需要采用专用卡盘；用棒料直接加工零件时需要采用弹簧卡盘。（5）床头箱内的结构应该简单，并且刚度大，以便适应高精度的加工。（6）为了拖动轻便，数控车床的润滑要比较充分，大部分采用油雾自动润滑。2.3CK6136数控车床主要技术参数床身上最大回转直径360mm滑板上最大回转直径210mm两顶尖距600mm主轴端部型式A2-5主轴通孔直径52mm标准卡盘6"中空液压卡盘主轴转速范围50-4000prm主电机功率5.5kw快移速度10/12mm/min行程180/500mm电动刀架工位数8套筒直径80mm套筒行程70mm尾座体行程350mm套筒内孔锥度MorseNo.4（莫氏)电源13KVA总重3600kg占地面积2360×1730×1900mm22.4尾座简介（1）机床采用标准液压尾座，尾座套筒可编程控制，尾座体移动通过销轴由托板带动。根据用户需求也可提供可程控尾座、内置旋转活络顶尖等（特殊配置）。尾座单元安装在床身导轨上，可沿导轨纵向调整其位置。它的功用是用顶尖支承长工件，也可以安装钻头、铰刀等孔加工刀具进行孔加工。（2）尾座导轨WH为：9540mm，尾座套筒直径80mm，套筒锥孔MT-4。因此，尾座具有足够的刚性。（3）尾座应具有足够的净刚度和较高的刚度-重量比，后者在很大程度上反应了设计的合理性；应具有良好的动态性，这包括较大的动刚度和阻尼，与其它件配合，使整机的各个固有频率不致与激振频率重合而发生共振；应具有良好热变形性，使整机的热变形较小或热变形对加工精度的影响最小；应具有良好的工艺性，以便于制造和装配。

3尾座部分的设计尾座是卧式车床的重要附件，其主要作用是为轴类零件定心，同时具有辅助支撑和夹紧的功能。CK6136数控卧式车床的尾座采用的是整体式结构，整体式结构尾座由尾座体、套筒、芯轴结构、套筒液压测力装置、尾座和套筒移动机构、尾座和套筒夹紧与放松结构及液压装置等组成，芯轴结构选用高精度的进口轴承支承，动、静刚度好，精度高。套筒和尾座的移动均为机动，套筒和尾座的夹紧、放松均采用碟形弹簧夹紧，液压放松的机动夹紧、放松结构，夹紧力足够大，安全可靠，工人操作简单、方便、效率高。其优点在于：(1)刚度高、抗震性能好，精度高，精度保持性好，整体式尾座，将分体式尾座上、下体合为一个尾座整体，采用整体式箱形结构设计，经有限元分析、计算，通过对尾座内部筋板的合理布置，提高了尾座的刚度和固有频率，尾座采用高强度低应力铸铁铸造，经良好的时效处理，热变形小，在承受最大工件重量和最大额定切削力的情况下。尾座整体变形小，抗振性能好，满足数控卧式车床精度检验标准的要求。(2)结构更加简单、优化、合理，整体式尾座将分体式尾座上、下体合为一个尾座整体，取消了分体式尾座联结的定位键和把合螺钉，总零件数和标准件数更少，取消了分体式尾座上、下体的配合加工面，取消了分体式尾座上、下体的装配环节，加工、装配工艺性更好，节约了加工、装配总费用，降低了尾座的总重量和总成本。我设计的尾座的工作原理是尾座套筒、尾座油压后座上都有油孔,尾座套筒和尾座活塞固定座通过螺钉连接在一起，可以移动。尾座油压后座、尾座体和尾座活塞轴连接在一起，固定不动。尾座活塞轴、尾座套筒和尾座活塞固定座形成一个液压缸，并且分成两个腔。当给尾座油压后座通液压油时，液压油通过油路进入尾座活塞轴上的一个腔，在进入套筒孔的锥形腔内，此时压力增大，套筒带动顶尖向前移动。反之，当液压油通过油路进入尾座活塞轴上的另一个腔，此时向后退的压力增大，套筒带动顶尖向后移动。下面介绍该车床尾座几个主要部分的设计3.1尾座套筒的设计数控卧式车床CK6136的尾座套筒的主要尺寸是根据尾座体的尺寸选择的。套筒的作用就是安装尾座活塞轴和顶尖，利用液压缸提供的压力和莫氏锥度本身的结构特性顶紧顶尖，使顶尖在顶着工件加工时不会随工件一起转动。为了使套筒不随工件一起转动在套筒上部设计了滑键槽，在尾座体上设计有滑键。尾座工作时滑键在滑键槽中滑动，这样套筒就不会跟着转了，同时，顶尖在顶着工件加工时也不会随工件一起转动了。从而提高了套筒的使用寿命。由于顶尖是利用氏锥度本身的结构特性卡紧的，但是在工作中需要拆卸顶尖，因此需要在尾座套筒上设计顶尖退套孔，用于拆卸顶尖。当需要拆卸顶尖时，把退套楔插入顶尖退套孔，用小锤敲击退套楔使顶尖松动并可以取出。退套楔的规格是S79-14。3.2尾座体的设计数控卧式车床CK6136的尾座体是尾座的主要的机械部分，设计时主要参看其他机床的尾座体和根据制造业在生产中所积累的经验，稍加改造而成的。尾座体的壁厚要尽量均匀，拐角处要设计成圆角以减少集中应力。尾座体的材料采用HT250，铸造加工而成。在尾座体的设计过程中考虑到加工工艺，需要设计出工艺凸台和工艺孔。3.3尾座顶尖的设计车床的尾座顶尖，在车床的使用中经常用到的定位元件，它可以帮助主轴一起限制的工件的自由度，并起到定心的作用，因此要求具有较高的精度，在使用中要使尾座的轴心线与机床主轴的轴心线保证较高的同轴度在进行工件的加工过程中多采用前后顶尖来支承工件，来确定工件的旋转中心并承受刀具作用在工件上的切削力。顶尖是机械加工中的机床的重要部件，它可对端面复杂的零件和不允许打中心孔的零件进行支承。顶尖的一端可顶中心孔或管料的内孔，另一端则放入到尾座套筒内。顶尖的锁紧主要是靠顶紧力和液压缸提供的压力，加工时一般紧缩在尾座套筒内。顶尖一般由专门的工厂生产，我们只要根据自己的需要买产品。由于数控卧式车床CK6136是中小型机械加工设备，尾座总体尺寸并不是很大所以选择莫氏4号的顶尖。莫氏锥度是一个锥度的国际标准，用于静配合以精确定位。由于锥度很小，可以传递一定的扭距，又因为有锥度，又便于拆卸。利用的就是摩擦力的原理，在一定的锥度范围内，工件可以自由的拆装，同时在工作时又不会影响到使用效果，比如钻孔的锥柄钻。在锥柄上好后，钻头可以将工件钻出需要的孔，而锥柄处不会出现转动现象。又比如钻孔的锥柄钻，如果使用中需要拆卸钻头磨削，拆卸后重新装上不会影响钻头的中心位置。3.4液压缸的设计液压缸的工作原理：它的最基本5个部件,1-缸筒和缸盖2-活塞和活塞杆3-密封装置4-缓冲装置5-排气装置。每种缸的工作原来几乎都是相似的,拿一个手动千斤顶来说它的工作原来吧,千斤顶其实也就是个最简单的油缸了.通过手动增压秆(液压手动泵)使液压油经过一个单项阀进入油缸,这时进入油缸的液压油因为单项阀的原因不能再倒退回来,逼迫缸杆向上,然后在做工继续使液压油不断进入液压缸,就这样不断上上升,要降的时候就打开液压阀,使液压油回到油箱.这个是最简单的工作原来了,其他的都在这个基础上改进的.3.5尾座导轨的设计（1）导轨的作用是引导机床运动部件作直线或圆周运动，并承受运动部件包括工件的重力和切削力等载荷。导轨应满足导向精度高、精度保持性好、低速运动平稳性好；摩擦阻力小、灵敏度高；刚度高、承载能力达；结构简单，便于加工、安装、调配、调整和维修，成本低等要求。（2）导轨的材料：对导轨材料的主要要求是耐磨性好、工艺性好、成本低。常用的导轨材料有铸铁、钢、有色金属和塑料，其中以铸铁应用最为普遍。为了提高耐磨性和防止咬焊，动导轨和支承导轨应尽量采用不同的材料。如果选用相同的材料，也一定要采取不同的热处理方式以使其具有不同的硬度。材料以铸铁为例，铸铁是一种成本低，良好减震性和耐磨性，易于铸造和切削加工的金属材料。导轨常用的铸铁材料有灰铸铁、孕育铸铁和耐磨铸铁等。灰铸铁常用的牌号是HT200。在较好的润滑与防护条件下，具有一定的耐磨性。适用于不经常工作且对精度保持性要求不高的导轨。孕育铸铁常用的牌号是HT300。耐磨性高于灰铸铁，但较脆硬，不易刮研，且成本较高。常用于较精密的机床导轨。耐磨铸铁中应用较多的是高磷铸铁、磷铜钛铸铁及钒钛铸铁。与孕育铸铁相比，其耐磨性提高1～2倍，但成本较高，常用于精密机床导轨。通过对材料的类比，由于我设计的是CK6136液压尾座,考虑价格等原因，选用灰铸铁作为导轨材料。（3）导轨的形状：直线运动滑动导轨截面形状主要有三角形、矩形、燕尾形和圆形，并且可以相互组合。在本课题中，我选择双矩形导轨。这种导轨的刚度高，当量摩擦系数比三角形导轨低，承载能力高，加工、检验和维修都方便。矩形导轨存在侧向间隙，必须用镶条进行调整。3.6尾座孔系设计设计中所需提及的主要技术要求中，就其性质而言，大致可分为两类：一是各加工表面自身的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度；二是为了保证定位基准面的定位精度，以及为了减轻在加工中的定位误差。为了保证尾座体在装配精度，还要求有较高的相互位置精度。根据技术参数的要求，确定套筒直径为80mm。3.6.1配合套筒在工作中主要有两种配合要求。其一，套筒与尾座体的配合，其二，套筒与顶尖、尾座活塞轴的配合。考虑到顶尖套筒与尾座孔在不同的接触部位其接触部位的不同，因此可以采用不同的配合等级。因此，我们分别确定其配合等级。（1）套筒与尾座体的配合根据有关资料和实际的生产实践经验，套筒与尾座体的配合采用基孔制，间隙配合，但间隙很小，防止在工作中产生较大的跳动，影响加工工件的直线度和圆柱度。由于套筒的尺寸较大，又和尾座体有配合要求，所以要保证套筒的直线度和圆柱度，可选直线度为0.012mm、圆柱度为0.01mm。（2）套筒与顶尖、尾座活塞轴的配合套筒与顶尖、尾座活塞轴的配合要求较高，配合间隙很小。安装莫氏锥柄的套筒部与尾座孔的配合精度要求最高，配合间隙很小，制造成本也高，最适合于不回转的精密滑动配合，精度等级多用于IT5～IT7级。尾座活塞轴的作用是推动顶尖，使其在套筒中伸缩，因此，与套筒的配合也用间隙配合，并且表面粗糙度值要求也要小，以减小摩擦力，保证动作的准确性、迅速性。推荐表面粗糙度值选择Ra0.8。3.6.2套筒孔的设计通常情况下顶尖和中心孔的锥度必须相同，并且多数为锥度为60°，这是为了减少接触面的单位面积压力和不损坏死顶尖。但在本课题中，所使用的顶尖是莫氏锥度4号的顶尖，因此，套筒前端的套筒孔的锥度也为莫氏锥度4号锥度。顶尖（死顶尖或活顶尖）的锥面（莫氏锥度或公制锥度）插入主轴锥孔和尾座顶尖套筒的锥孔内要同心，既要保证设计时同轴度的要求，避免由于尾座的偏移使车削工件产生锥度，因此在设计中要保证莫氏锥孔轴心线与套筒轴心的同轴度公差为0.01mm,端面径向跳动公差为0.006mm。3.6.3孔和键的设计由于尾座体孔和套筒的配合精度较高，为了减轻滑键在套筒滑键槽内的磨损,需要对两者的表面进行润滑，减少摩擦，防止产生磨粒磨损。摩擦不仅损坏配合表面的品质，而且会导致疲劳裂纹的萌生，从而急剧地减低零件的疲劳强度。而在摩擦面加入润滑剂不仅可以减低摩擦，减轻磨损，保护零件不遭腐蚀，而且能起到散热降温的作用。采用润滑油来润滑时,润滑油膜可起到缓冲，吸热的功能；而采用膏状的润滑脂，即可防止内部的润滑剂的外泄，又可阻止杂质侵入，避免加剧零件的磨损,起到密封作用。因而润滑油或润滑脂的供应方法在设计中很重要。本课题的设计中尾座套筒孔的两端采取了一定的密封性设计,因此可采用比较简单的压配式注油杯系统来进行间歇性的润滑即满足尾座体孔和套筒、滑键与滑键槽的润滑要求。由于对注油孔的加工精度要求不是很高，因此在对注油孔的设计及加工中不需要考虑过多的形位精度要求,仅保持与滑键孔的位置关系即可。在尾座上设计滑键的主要目的是防止顶尖在工作时转动。在套筒上开设键槽，将滑键通过在尾座上方钻通孔来将滑键固定在尾座上,这样套筒只能在滑键尾座的套筒孔内轴向移动,只需要在套筒上铣出较长的键槽，而滑键可做得短一些.同时为了防止滑键的转动在将滑键固定好以后要采用一定的防转动措施,既是在两者的结合缝隙处钻孔攻丝安装上一个螺钉。滑键槽的长度主要和滑键在套筒上的位置有关。滑键槽的长度在设计时应该满足以下两个条件：(1)使顶尖伸出套筒长度达到设计要求的长度，即L=109mm。(2)使滑键在滑动中顺利。因此，滑键槽的长度取L=140。在对套筒上的滑键槽以及尾座上的安装孔的设计中不仅需要保证滑键槽的对称度要求,还要保证装键孔对套筒孔中心轴线的对称度和垂直度,因此在设计中结合有关原则和实际经验,初步确定安装滑键的孔对套筒孔的对称度要求为0.002。3.7挠度、转角、液压缸内径、锁紧力的计算及校核 数控卧式车床CK6136的尾座受力简图:图3-1尾座受力图根据工件最大长度和最大旋转外径假设工件最大重量Q=2760N顶尖和三爪卡盘支撑工件可简化为简支梁，因此尾座负重Q/2=1380N尾座主轴伸出尾座体最大长度130mm尾座套筒直径80mm钢的弹性模量E=2.1×106kgf/cm2断面惯性矩I=201×104mm4顶尖伸出套筒长109mm根据公式(3-1)查表可知单位切削力=2305N/mm2=0.3mm/r=3.4mm故切削力=2370N机床加工如此重的工件时，尾座主轴一般紧缩在尾座体内，现在假设尾座主轴伸出为尾座主轴伸出尾座体最大长度的1/2，即伸出65mm，悬臂65mm+109mm=174mm。3.7.1挠度的计算(3-2)许用挠度［］～,[],在范围之内。3.7.2转角的计算(3-3)许用转角[]～，在[]范围内。3.7.3压板处螺栓直径的校核在机床尾座上通过一组两个相同的螺栓连接尾座和导轨的，并用压板固定。压板的作用是连接尾座和导轨，并通过连接螺栓的紧固或松开来确定尾座在导轨上的位置。下面我们来确定连接螺栓的直径。选用螺栓的材料为35号钢，则许用抗拉强度〔σ〕=540Mpa，由作用力与反作用力定理可知尾座的上部和下部之间的摩擦力等于通过顶尖作用在尾座上的轴向力，即，根据《金属切削原理与刀具》切削时产生的轴向分力(0.1~0.6)，。为了满足加工后的工件的精度要求，在工件重量较大和切削力较大的情况下机床不发生共振，取轴向力。,取摩擦系数为由可知作用在下箱体上的压力从而可得转动凸轮轴端的方形部分所需要的力至少为15.7，那么作用在每个螺栓上的力为因为压板与导轨之间的连接形式为松连接，由公式（3-4）于是可得现螺栓直径为，故螺栓选择合理。其长度可以根据尾座体和螺栓所在尾座体来确定，取。3.7.4液压缸内径的校核切削力与工件重量的合力通过顶尖需要的轴向推力cos30°cos60°根据公式：（3-5）尾座液压站所供油压为0.8～4.5Mpa，正常工作压力取P=1.5Mpa以上，下面按正常工作的最小压力P=0.8Mpa计算，则尾座液压缸的内径为：现缸内径为55mm，以上计算为最大工件重量与最大切削力，平时工作载荷要小的多。故缸内径选择合理。3.7.5尾座锁紧力的验算尾座有两个锁紧压板，每个上面有2个直径为30mm的活塞；活塞总的面积为：由于尾座芯轴的顶紧力为20，故压板和床身的摩擦力F要大于20，取：由公式(3-6)得：——摩擦系数，导轨材料为铸铁，活塞材料为铜，取0.15，——尾座重量，取250,尾座轴向力主要由尾座顶杆承担，锁紧压板主要承受的是倾覆力矩，故应完全能够满足要求。1）径向：AM=（As+AsScp%-1/4Δ）0+δz=(1.015*45-1/4*1.12)0+∆/4=45.320+0.282）深度：JM=（Js+JsScp%-2/3Δ）0+δz=(1.015*50-2/3*0.56)0+∆/4=50.760+0.14KM=（Ks+KsScp%-2/3Δ）0+δz=(1.015*23.5-2/3*0.66)0+∆/4=23.720+0.165型芯尺寸：1）径向：BM=（As+AsScp%+1/4Δ）-δz0=(1.015*40+1/4*1.12)-∆/40=39.74-0.280 EM=Es+EsScp%±1/4Δ=1.015*38±1/4*0.98=37.40±0.2452）深度：IM=（Is+IsScp%+2/3Δ）-δz0=(1.015*26.5+2/3*0.56)-∆/40=26.46-0.140

4尾座精度的设计4.1表面粗糙度的确定零件经过加工后，其表面因刀痕及切削时金属的塑性变形等影响，会存在间距较小的轮廓峰谷。这种零件表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何特征称为表面粗糙度。表面粗糙度的大小对部件的使用性能和使用寿命有很大的影响，两相对运动的表面越粗糙，摩擦系数就越大，磨损也就越快。同时粗糙度还影响到配合性质的稳定性。对于间隙配合，相对运动的表面因粗糙不平而迅速磨损，导致间隙增大；对于过渡配合来说，因多用压力及锤敲装配，表面粗糙度也会使配合变松。此外粗糙度对接触刚度、密封性、产品外观及表面腐蚀能力等都有明显的影响。因此为保证机械零件的使用性能，在对其进行精度设计时，必须提出合理的表面粗糙度要求。在选择表面粗糙度的数值大小时还应当根据零件的功能要求和经济性结合有关的选用原则。一般来说工作表面的表面粗糙度数值应比非工作表面小；承受交变应力的零件，易产生应力集中处，如圆角、沟槽等，其表面粗糙度参数值应小；配合性质要求稳定、小间隙配合和受重载的过盈配合，其配合表面粗糙度参数值应小。同时在实际工作经验不足的情况下还要注意表面粗糙度数值与形状公差值的协调关系，结合有关表面粗糙度数值选用的实例作参考来初步确定尾座体各部位的表面粗糙度数值的大小。由于尾座体孔与套筒的配合性质要求较高，对尾座体孔表面粗糙度要求也是较高的，要求在加工的过程中基本上看不出加工的痕迹。因而其表明粗糙度值大致取Ra0.3；尾座体两端都有配合要求，因此我们选择粗糙度值取Ra1.6；尾座底面和立导向面同样具有较高的形位精度，表面粗糙度多采用Ra1.6并刮研。4.2尾座与机床形位公差的确定设计的过程中不仅要保证尾座体内部各部件的相互配合关系和配合精度,确保尾座体套筒顶尖的准确定心,还要确保尾座体与机床其它部件的配合关系,使尾座体各部件与溜板,主轴的形位精度达到一定的设计标准,减少设计失误。而由于尾座对机床其它部件的几何形状误差将导致在对工件的加工过程中使工件的尺寸、形状精度降低，严重影响加工后工件的质量。因此在进行尾座的设计中，不仅要考虑到各设计要素之间的相互配合关系，还要考虑到在实际的安装过程中与机床其它部件的各安装要素之间的相互配合关系。4.3底面及立导向面形位公差的确定尾座体底面设计精度的高低是尾座安装在机床上以后定心精度高低的重要影响因素。它不仅影响到与主轴中心线的同轴度误差，而且还会影响到尾座套筒锥孔轴线与溜板的平行度等，因而在实际的设计加工装配过程中，尾座体底面的平面度为0.012mm，与立导向面的垂直度是0.025mm。立导向面是与尾座底面上垂直的平面，在尾座的设计中不仅要求尾座可在导轨上横向移动，同时为了加工锥体或其它形状的零件，还需要尾座体在底板上作纵向移动，通过安装在尾座底板上的螺栓与固定在尾座体下部的螺母孔相旋合使尾座体上部偏移。

5数控车床的液压系统5.1技术参数(1)液压系统最高使用压力：4.5Mpa(2)液压系统最大流量：12L/min(3)减压阀调节压力：0.2～4.5Mpa(4)压力继电器调整范围：0.6～4.0Mpa5.2液压系统的作用该液压系统的主要作用是用来控制液压卡盘的卡紧松开和液压尾座的前进后退动作。5.3液压系统的组成及原理液压系统主要是由油箱、电机、变量叶片油泵、减压阀、单向节流阀、两个三位四通换向阀及其它辅助装置组成。图5.1液压原理图主要原理如下：开动电机后，液压泵3打出的压力油一路经单向节流阀5-1、减压阀7-1到达控制液压卡盘的三位四通电磁换向阀10-1；另一路经单向节流阀5-2、减压阀7-2到达控制液压尾座的三位四通电磁换向阀10-2；电磁铁1VB通电，液压油通过单向节流阀5-1、减压阀7-1、电磁换向阀10-1左位到达液压卡盘油缸右腔，使卡盘油缸卡紧；电磁铁2VB通电，电磁阀换向，压力油经单向节流阀5-1、减压阀7-1、电磁换向阀10-1右位到达卡盘油缸另一腔，卡盘油缸松开。卡盘卡紧或松开的速度由单向节流阀5-1来调节，顺时针旋转卡紧速度减慢，逆时针旋转速度加快。当电磁换向阀10-2的电磁铁3VB通电，液压油通过单向节流阀5-2、减压阀7-2、电磁换向阀10-2左位到达液压尾座油缸，使尾座油缸前进压紧；电磁铁4VB通电，电磁阀换向，压力油经单向节流阀5-2、减压阀7-2、电磁换向阀10-2右位到达尾座油缸另一腔，尾座油缸松开。尾座前进或后退的速度由单向节流阀5-2来调节，顺时针旋转速度减慢，逆时针旋转速度加快。数控车床的润滑系统主要包括机床导轨、传动齿轮、滚珠丝杠及主轴箱等的润滑，其形式有电动间歇润滑泵和定量式集中润滑泵等。其中。电动间歇润滑泵用得较多．其自动润滑时间和每次泵油量可根据润滑要求进行调整或用参数设定。

为了数控机床自动加工的顺利进行和减少数控机床的发热，数控机床应具有台适的排屑装置。在数控车床的切屑中往往混合着切削液，排屑装置应从其中分离出切屑，并将它们送人切屑收集箱内，而切削液则被回收到切削液箱。

常见的排屑装置有以下几种。

1．平板链式排屑装置

该装置以滚动链轮牵引钢质平板链带在封闭箱中运转，切屑用链带带出机床，这种装置在数控车床使用时要与机床冷却箱合为一体，以简化机床结构。

2．刮板式排屑装置

该装置的传动原理与平板链式基本相同，只是链板不同，带有刮板链板，这种装置常用于输送各种材料的短小切屑，排屑能力较强。

3．螺旋式排屑装置

该装置是利用电机经减速装置驱动安装在沟槽中的一根绞笼式螺旋杆进行工作的。螺旋杆工作时，沟槽中的切屑即由螺旋杆推动连续向前运动，最终排人切屑收集箱。这种装置占据空间小，使用于安装在机床与立柱间间隙狭小的位置上。螺旋槽排屑结构简单，性能良好，但只适合沿水平或小角度倾斜的直线运动排运切屑，不能大角度倾斜、提升和转向排屑。

排屑装置的安装位置一般尽可能靠近刀具切削区域，车床的排屑装置装在旋转工件下方，以利用简化机床和排屑装置结构、减小机床占地面积、提高排屑效率。排出的切屑一般都落人切屑收集箱或小车中，有的直接排人车间排屑系统。

数控车床尾座结构简图。尾座体由滑板带动移动，尾座体移动后，由手动控制的液压缸将其锁紧在床身上。

在调整机床时，可以手动控制尾座套筒移动。顶尖1与尾座套筒2用锥孔连接，尾座套筒带动顶尖一起移动。在机床自动工作循环中，可通过加工程序由数控系统控制尾座套筒的移动。当数控系统发出尾座套筒伸出的指令后，液压电磁阀动作，压力油通过活塞杆4的内孔进入套筒2液压缸的左腔，推动尾座套筒伸出。当数控系统指令其退回时，压力油进入套筒液压缸的右腔，从而使尾座套筒退回。

尾座套筒移动的行程，靠调整套筒外部连接的行程杆10上面的移动挡块6来完成。移动挡块的位置在右端极限位置时，尾座套筒的行程最长。

当尾座套筒伸出到位时，行程杆上的挡块6压下确认开关9，向数控系统发出尾座套筒到位信号。当尾座套筒退回时，行程杆上的固定挡块7压下确认开关8，向数控系统发出尾座套筒退回的确认信号。

数控车床液压尾座结构一种数控车床液压尾座结构，涉及车床辅助设备，其包括尾座主体及设置于尾座主体中的套筒，套筒中设有主轴，主轴一端与顶紧工件的顶针连接，本数控车床尾座采用液压控制机构，尾座主体在套筒的轴向上连接有一可推动套筒水平移动的顶紧推杆，顶紧推杆与设置于尾座主体轴向一端部的顶紧油缸连接，尾座主体在套筒的径向上连接有一可在径向压紧套筒的压紧块，压紧块与设置于尾座主体径向外侧的锁紧油缸连接，顶紧推杆及压紧块的运动分别由与顶紧油缸、锁紧油缸连接的液压系统控制。本数控车床液压尾座结构由于采用上述结构，可进一步完善和提高数控车床的自动化程度、提高工作效率，夹紧力大小容易准确的控制，定位准确性和稳定性好，使用寿命长。

6尾座的工作原理1.液压卡盘与程控尾座与普通车床完全不同，数控车床的尾座与卡盘均为全自动控制。（1）液压卡盘。HM-077数控车床的卡盘是用液压控制卡爪的夹紧与放松，故称作液压卡盘。液压卡盘用螺钉安装于主轴前端，回转液压缸用螺钉通过连接套安装在主轴后端，如图2-9所示。卡盘的动作由回转液压缸通过一根空心拉杆来驱动。液压缸活塞向主轴前端方向推动卡盘上的楔形机构，卡爪松开工件；反之，活塞向主轴后端方向拉时，卡爪夹紧工件。工件的夹紧与放松可由机床前面的卡盘脚踏开关来控制，其夹紧力的大小可由液压力来调节。图6—1数控车床HM-077的液压卡盘结构示意图1—卡爪2—拉杆连接套（2）程控尾座。HM-077数控车床的尾座在床身导轨上的移动、夹紧以及尾轴套筒的移动均可实现全自动程序控制，称为程控尾座，如图2-10所示。图6-2数控车床HM-077的尾座结构示意图1—碟形弹簧2—尾座压板3—齿条轴4，5，7—齿轮6—偏心轴8—尾座体9—尾轴10—尾座油缸3）尾轴的移动。尾轴9的伸缩完全由其后端的液压油缸10来控制的，与卡盘一样由机床前面的脚踏开关来控制的，顶尖的顶紧力可由液压力的大小来调节。4）尾座体的控制。HM-077的尾座体定位于主轴箱的同组导轨上，与床鞍导轨错开，它们之间的移动相互不产生干涉。当数控程序发出尾座移动指令后，首先由Z向进给伺服电动机带动床鞍移动，直到床鞍上的行程开关被尾座上的压块压下，发出床鞍停止的信号，此时电磁铁换向阀给与齿条3联接的油缸（图中略）供油，使齿条3产生轴向位移，从而带动齿轮4，5，7转动，随即偏心轴6的转动使碟形弹簧压缩，便放松了尾座体压板2在床身导轨上夹紧。与此同时，齿条轴3的端部作为联动销插入床鞍的销孔内，这时，床鞍便能带着尾座一起移动。齿条3的控制油缸可使尾座体重新夹紧的同时确保联动轴3的拔出。由此联动轴3起到了互锁的作用，它能确保尾座移动与夹紧的互锁关系，安全可靠。5)润滑系统数控机床在实现自动化控制中，除数控系统外，还需要配备液压或气动装置来辅助实现整机的自动运行功能。6）润滑系统。润滑对数控机床的正常运行起着重要的作用，它能减少零件磨损并带走运行中产生的热量。机床不同部位的润滑方式及所需的润滑油（或脂）的量是不同的。数控车床进给导轨等一般采用自动润滑站的电机间歇润滑泵集中供油润滑的方式，其润滑系统的液压原理如图2-12a所示。润滑泵（柱塞泵）由微型电机通过减速装置驱动，先将定量的润滑油通过分配系统注入各个油量分配器，按比例润滑各个点。通过控制系统的时间继电器可以设定润滑循环的周期，HM-077数控机床的润滑循环周期为12分钟。在一次润滑周期中，由控制微型电机的转动时间使柱塞泵上下动作一次，各润滑点的油量分配器便依次动作一次，向外喷油，使各润滑点得到一次润滑。油量分配器的工作原理如图2-12b所示，当润滑油经分配系统进入油量分配器的进口（如图的上端），经分配器内部的滤油器9过滤进入节流孔，压缩单向阀下的弹簧，即打开出油口，润滑油便向该润滑点喷出，随即单向阀7的弹簧复原，便完成了一次润滑任务。油量分配器一次喷出的油量则由中间针状限流器8来控制，因此可以通过选用不同规格的油量分配器使各润滑点得到不同油量的润滑。另外，导轨的润滑油为消耗性的，为保证机床导轨的良好润滑，当由于滤油器堵塞或油位过低等原因造成润滑系统供油压力下降，压力保护开关动作，使机床操作面板上的报警灯亮，发出润滑异常的报警。因此，须经常查看润滑油箱内的油量并及时清洗过滤器。图6-3数控车床HM-077自动润滑系统的原理a）液压原理图b）油量分配器的工作原理1—油箱2，5—过滤器3—润滑泵4—微型电动机6—压力开关7—单向阀8—针状限流器9—进口滤油器2.数控车床的辅助装置在进行高效生产的过程中，数控车床在具有多功能以及优良的操作性能的同时，向对应的自动化加工紧密靠拢也是必要的。特别是近年来FMC、FMS等，基于数控加工机床的自动生产系统正在受到人们的重视，推进数控车床的自动化、无人化的各种各样的周边机器和装置正在开发过程中。1）对刀仪。对刀仪为测量刀具刀尖位置的装置。用于刀具安装后或更换刀片后，对刀尖位置的补偿值进行检测；在自动运转、连续加工过程中对刀具的磨损、破损经常进行检查，以保证加工精度和自动化连续生产。2）自动测量工件装置。根据测量头接触加工工件时的当前位置，算出加工工件的尺寸，自动补偿程序的形状误差量的装置。3）排屑器。将切屑从机床中自动排出的装置，如图2-13所示为平板链式排屑器。数控机床的高效率使加工过程中切屑量非常大，如不及时排除，必将会覆盖或缠绕在工件和刀具上，使自动加工无法继续进行。此外炽热的切屑向机床或工件散发的热量，会使机床和工件产生变形，影响加工精度。因此迅速、有效地排除切屑对数控机床加工来说是十分重要的。排屑装置的种类很多，可以根据数控机床的不同加工特点、使用情况加以选择。4）自动送料与接料装置。为提高自动化程度，有的数控机床还配备有自动送料与接料装置。如长棒料自动定长供料装置，加工完成后自动将工件切断，接着按工件长度自动推出棒料。5)CK6163的数控系统由于CK6163采用模块化设计思想，可根据用户不同的要求配备FANUC，SIEMENS等世界著名公司的全功能数控系统，例如所配置的FANUC0-TC数控系统，它采用了高速的32位微处理器，具有高性能、高可靠性，使机械加工效率达到一个更高的水平。在FANUC0-TC数控系统中，除了具有一般的直线、圆弧插补功能外，还具有螺纹切削功能，外圆、端面和螺纹切削的循环功能，具有刀具形状、刀具磨损和刀尖半径补偿功能，存储型螺距误差补偿功能，提供了专用的定制型用户宏程序，从而能够容易地实现一些特殊的机械加工。另外，还有一些提高加工精度的功能。CK6163的交流进给伺服系统为高精度数字式伺服系统，采用高分辨率位置检测器和高速微处理器及软件伺服控制功能，实现高速、高精度的半闭环伺服控制方式。

7数控编程实例编制如图7-1所示零件的加工程序，毛坯尺寸100mm×100mm×30mm，工件材料45钢。解：1.工艺规程制定。可选用刀具见表7-1。加工工艺单见表7-2。使用刀具不得大于4把。表7-1刀具表序刀具名称刀具规格（mm）数量序刀具名称刀具规格（mm）数量1三刃立铣刀ф1418二刃立铣刀ф412二刃立铣刀ф1419球头铣刀ф813三刃立铣刀ф10110球头铣刀ф614二刃立铣刀ф10111直柄钻头ф1015二刃立铣刀ф8112直柄钻头ф816二刃立铣刀ф6113直柄钻头ф417二刃立铣刀ф51图7-1表7-2加工工艺单姓名×××图号5-46操作者×××件名支座日期×年×月×日工件材料45钢使用设备FANUC-0i工步程序号加工内容刀具资料切削参数刀号刀具名称刀具规格刀补号主轴转速（r/min）切削深度（mm）进给量（mm/min）1O2000调用子程序：O2001用平口钳装夹工件，以底平面为基准，用表调平上平面及侧面，粗铣ф60mm的内轮廓面，深度分两次走刀，工件坐标系位于上平面的中间位置（G54）01二刃立铣刀ф14D01100031502O2000调用子程序：O2001精铣ф60mm的内轮廓面，工件坐标系同上（G54）01二刃立铣刀ф14D0115000.991003O2000调用子程序：O2002粗铣五角形外轮廓以及多余量（注），深度分两次走刀，工件坐标系位于上平面的中间位置（G56）02三刃立铣刀ф14D02100021504O2000调用子程序：O2002精铣五角形外轮廓以及多余量，工件坐标系同上（G56）02三刃立铣刀ф14D0215001.011005O2000调用子程序：O2003粗铣87×87外轮廓，深度分两次走刀，工件坐标系位于上平面的左下角（G55）02三刃立铣刀ф14D02100021506O2000调用子程序：O2003精铣87×87mm外轮廓，工件坐标系同上（G55）02三刃立铣刀ф14D0215001.011007O2000钻孔ф60mm内轮廓面5-ф4孔，工件坐标系位于上平面的中间位置（G57）03直柄钻头ф420001008O2000钻孔75mm距离4-ф4孔，工件坐标系位于上平面的左下角（G58）03直柄钻头ф42000100注：五角形外的多余量用走刀轨迹为82×82的方形与φ90的整圆来加以完成。图7-32.编程前的数值处理。（1）各工步尺寸链解算结果如图5-46所示，计算过程略。（2）各轨迹点在所设定工件坐标系内的坐标值如下（括号内为X，Y坐标值，计算过程略）：在G54工件坐标系内：P0（55.，65.），P1（32.361，45.），P2（32.361，-45.），P3（55.，-65.），P4（0，16.），P5（-25.，-5.），P6（10.，-15.），A（32.361，23.511），B（32.361，-23.511），C（-12.361，-38.042），D（-40.，0），E（-12.361，38.042），5（-4.635，-14.266），6（12.135，-8.817），7（12.135，8.817），8（-4.635，14.266），9（-15.，0）。在G55工件坐标系内：1（11.01，11.01），2（86.01，11.01），3（86.01，86.01），4（11