消费者行为学 第3版 课件学习项目5 数控铣床与加工中心结构分析

数控机床精品课件学习项目五数控铣床与加工中心结构分析任务一数控铣床项目分解任务二加工中心概述任务三立式加工中心任务四卧式加工中心任务一数控机床的选用

任务目标

任务内容通过学习，掌握数控铣床的加工范围，了解XKA5750型数控铣床的布局，理解其传动系统图，掌握数控铣床的基本结构和组成，主传动和进给传动的结构特征，升降台自动平衡装置的工作原理及调整等。主要介绍数控铣床的加工范围，布局及主要技术参数，机床传动结构及调整，机床传动系统图，升降台自动平衡装置的工作原理调整。

（1）平面类零件平面类零件是指加工平面与水平面的夹角为定角的零件。这类零件的特点是，各个加工表面是平面，或可以展开为平面，如图5-1中的曲线轮廓面M和斜平面P以及圆台侧平面N。一、数控铣床的工艺范围和分类1、数控铣床的工艺范围图5-1平面类零件（2）变斜角类零件

变斜角类零件是指加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件，如图5-2所示。其加工面不能展开为平面，但在加工中，铣刀圆周与加工面接触的瞬间为一直线。一、数控铣床的工艺范围和分类1、数控铣床的工艺范围图5-2变斜角类零件（3）曲面类零件

曲面类零件是指加工面为空间曲面的零件，如图5-3所示。其特点是加工平面不能展开为平面，且加工面与铣刀始终为点接触。

一、数控铣床的工艺范围和分类1、数控铣床的工艺范围图5-3曲面类零件（1）立式数控铣床

立式数控铣床的主轴轴线垂直于水平面，是数控铣床中最常见的一种布局形式，应用范围最广泛。立式数控铣床主要用于水平面内的型面加工，增加数控分度头后，可在圆柱表面上加工曲线沟槽。（2）卧式数控铣床

卧式数控铣床的主轴轴线平行于水平面，主要用于垂直平面内的各种型面加工，配置万能数控转盘后，还可以对工件侧面上的连续回转轮廓进行加工，并能在一次安装后加工箱体零件的四个表面。通常采用增加数控转盘来实现四轴或五轴加工。（3）立卧两用式数控铣床

立卧两用式数控铣床的主轴轴线方向可以变换，既可以进行立式加工，又可以进行卧式加工，使用范围更大，功能更强。若采用数控万能主轴（主轴头可以任意转换方向），就可以加工出与水平面成各种角度的工件表面；若采用数控回转工作台，还能对工件实现除定位面外的五面加工。

一、数控铣床的工艺范围和分类2．数控铣床的分类二、数控铣床的基本组成与技术参数1．机床的组成图5-4XKA5750数控立式铣床1—底座2—伺服电动机3、14—行程限位挡铁4—强电柜5—床身6—横向限位开关7—后壳体8—滑枕9—万能铣头10—数控柜11—按钮站12—纵向限位开关13—工作台15—伺服电动机16—升降滑座图5-5主轴立式和卧式位置工作台面积（宽×长）500mm×1600mm工作台纵向行程1200mm滑枕横向行程700mm工作台垂直行程500mm主轴锥孔ISO50主轴端面到工作台面距离50～550mm主轴中心线到床身立导轨面距离28～728mm主轴转速50～2500r/min进给速度：纵向（X向）6～3000mm/min

横向（Y向）6～3000mm/min垂直（Z向）3～1500mm/min快速移动速度：纵向、横向6000mm/min垂直3000mm/min主轴电动机功率11kW进给电动机扭矩：纵向、横向9.3N·m

垂直13N·m润滑电动机功率60W冷却电动机功率125W机床外形尺寸（长×宽×高）2393mm×2264mm×2180mm控制轴数3(可选四轴)最大同时控制轴数3最小设定单位0.001mm/0.0001英寸插补功能直线/圆弧编程功能多种固定循环、用户宏程序程序容量64K显示方法9英寸单色CRT一、数控铣床的工艺范围和分类2．机床的技术参数图5-6是XKA5750数控铣床的传动系统图。主运动是铣床主轴的旋转运动，由装在滑枕后部的主轴交流伺服电动机驱动，电动机的运动通过速比为1：2.4的一对弧齿同步齿形带轮传到滑枕的水平轴Ⅰ上，再经过万能铣头的两对弧齿锥齿轮副（33/34、26/25）将运动传到主轴IV。转速范围为50～2500r/min(电动机转速范围120～6000r/min)。当主轴转速在625r/min（电动机转速在1500r/min）以下是为恒转矩输出；主轴转速在625～1875r/min内为恒功率输出；超过1875r/min后输出功率下降，转速到2500r/min时，输出功率下降到额定功率的1/3。三、XKA5750数控铣床机床传动系统1．主传动系统图5-6XKA5750数控铣床传动系统图工作台的纵向（X向）进给和滑枕的横向（Y向）进给传动系统，是由交流伺服电动机通过速比为1：2的一对同步圆弧齿形带轮，将运动传动至导程为6mm的滚珠丝杠。升降台的垂直（Z向）进给运动为交流伺服电动机通过速比为1：2的一对同步齿形带轮将运动传到轴Ⅶ，再经过一对弧齿锥齿轮传到垂直滚珠丝杠上，带动升降台运动。垂直滚珠丝杠上的弧齿锥齿轮还带动轴Ⅸ上的锥齿轮，经单向超越离合器与自锁器相连，防止升降台因自重而下滑。一、数控铣床的工艺范围和分类2．进给传动系统四、XKA5750数控铣床主要部件1．万能铣头部件结构图5-7万能铣头部件结构1—键2—连接盘3—法兰4、6、23、24—T形螺栓5—后壳体7—锁紧螺钉8—螺母9—角接触球轴承10—隔套11—角接触球轴承12—前壳体13—轴承14—半圆环垫片15—法兰16、17—螺钉18—端面键19、25—推力圆柱滚子轴承20、26—滚针轴承21、22、27—锥齿轮一、数控铣床的工艺范围和分类2．工作台纵向传动机构图5-8工作台纵向传动机构1、3、10—螺母2—丝杠4—工作台5—限位挡铁6、7、8—轴承9、15—螺钉11、19—同步齿形带轮12—法兰盘13—垫片14—同步齿形带16—外锥环17—端盖20—交流伺服电动机一、数控铣床的工艺范围和分类3．升降台传动机构及自动平衡机构图5-9升降台升降传动部分1—交流伺服电动机2、3—齿形带轮4、18、24—螺母5、6—隔套7、8、12—锥齿轮9—深沟球轴承10—角接触球轴承11—滚子轴承13—滚子14—外环15、22—摩擦环16、25—螺钉17—端盖19—碟形弹簧20—防转销21—星轮23—支承套一、数控铣床的工艺范围和分类4．数控回转工作台图5-10立卧式数控回转台1—夹紧液压缸2—活塞3—拉杆4—工作台5—弹簧6—主轴孔7—工作台导轨面8—底座9、10—信号开关11—脉冲发生器12—触头13—油腔14—气液转换装置15—活塞杆16—法兰盘17—直流伺服电动机18、24—螺钉19—齿轮20—蜗轮21—蜗杆22—定位键23—螺纹套25—螺母图5-10

工作时，首先气液转换装置14中的电磁换向阀换向，使其中的气缸左腔进气，右腔排气，气缸活塞杆15向右退回，油腔13及管路中的油压下降，夹紧液压缸1上腔减压，活塞2在弹簧的作用下向上运动，拉杆3松开工作台。同时触头12退回，松开夹紧信号开关9，压下松开信号开关10。此时伺服电动机17开始驱动工作台回转（或分度）。工作台回转完毕（或分度到位），气液转换装置14中的电磁阀换向，使气缸右腔进气，左腔排气，活塞杆15向左伸出，油腔13、油管及液压缸1上腔的油压增加，使活塞2压缩弹簧5，拉杆3下移，将工作台压紧在底座8上，同时触头12在油压作用下向外伸出，放开松开信号开关10，压下夹紧信号开关9。工作台完成一个工作循环时，零位信号开关（图中未画出）发信号，使工作台返回零位。手摇脉冲发生器11可用于工作台的手动微调

任务二加工中心概述

任务目标

任务内容通过学习，了解加工中心的特点及其组成结构，了解加工中心的分类。主要介绍加工中心的特点和分类，加工中心的发展方向（1）提高加工质量

工件一次装夹，即可实现多工序集中加工，大大减少多次装夹所带来的误差。另外，由于是数控加工，较少依赖操作者的技术水平，可得到相当高的稳定精度。（2）缩短加工准备时间

加工中心既然可以顶替多台通用机床，那么加工一个零件所需准备时间，是每台加工单元所损耗的准备时间之和。从这个意义上说，加工中心的准备时间显然短得多。另外，由于是数控加工，不必准备专用钻模等工艺装备，可以大大节省准备时间。（3）减少刀具费

把分散设置在通用机床上的备用刀具，集中在加工中心刀库上，有可能用最少量的刀具，实现公共有效利用。这样既提高刀具利用率，又减少了刀具数量。一、加工中心的特点、分类1．加工中心的特点（4）最少的劳务成本

由NC装置实现多工序加工的信息集约化和一人多台管理，以及用工作台自动托盘交换装置（AutomaticPalletChanger简称APC）等辅助装置，实现夜间无人运转。这些都可缩减直接劳务费。另外，由于工序集中，工件搬运和质量检查工作量都大为减少，这就使间接劳务费最少。

（5）设备利用率高

加工中心设备利用率为通用机床的几倍。另外，由于工序集中，容易适应多品种、中小批量生产。一、加工中心的特点、分类1．加工中心的特点（1）按机床形态分类

1）卧式加工中心指主轴轴线为水平状态的加工中心。通常都带有可进行分度回转运动的正方形分度工作台。2）立式加工中心指主轴轴线为垂直状态的加工中心。工作台通常是长方形，且无分度回转功能。3）龙门式加工中心形状与龙门铣床相似，但它的功能远比龙门铣床多。它除了带有自动换刀装置，还带可更换的主轴头附件，数控装置的软件功能相当齐全，能够一机多用。一、加工中心的特点、分类2．加工中心的分类（2）按立柱是否移动分类

1）固定立柱式适用于小型加工中心。平面上的两个坐标移动是由工作台和溜板来实现。由于立柱固定在床身上，就便于把刀库、电柜等装在立柱上，实现机电一体化。2）移动立柱式通常见于大、中型加工中心。为了避免大尺寸工作台在溜板两端极限位置上发生翘曲和大溜板加工难的问题，采用了立柱在床身上沿前后方向移动，而工作台则在床身上沿左右方向移动的形式，从而减少了溜板和结构的多层，有利于提高机床精度。3）立柱作平面二坐标移动式，这种形式的加工中心，工作台不做移动动作，而平面上的二坐标移动，均由立柱来实现。因为工作台不移动，这种加工中心比较适用于柔性自动线等自动生产系统。一、加工中心的特点、分类2．加工中心的分类（3）按自动换刀形式分类

1）带刀库、机械手换刀的加工中心。这是加工中心最普遍采用的形式。加工中心的自动换刀装置（AutomaticToolChanger简称ATC）是由刀库和换刀机械手组成。2）无机械手的加工中心。采用40号以下刀柄的小型加工中心，有的就没有换刀机械手，换刀是通过刀库和主轴箱的配合动作来完成。3）转塔刀库式加工中心。一般在小型立式加工中心上，有采用转塔刀库形式的。它主要以孔加工为主。一、加工中心的特点、分类2．加工中心的分类（1）提高主轴转速

近些年来，加工中心的主轴转速普遍提高。中、小型加工中心的主轴最高转速大部分提高到5000～6000r／min，有的加工中心己达到40000r／min。为此，在主轴轴承的材料、结构、润滑方式，主轴组件的结构，电机的冷却防振措施等方面都进行了大量工作。例如某些高速加工中心的主轴采用了陶瓷滚动体轴承，润滑方式采用了油气润滑以及主轴系统进行严格的动平衡等。

（2）提高进给速度

一般的加工中心，进给速度可达1～2m／min，快速移动速度已达33m／min，逐步靠近50m／min。为了实现高速，数控装置可进行快速处理。例如采用数控高速转换器，将数据快速传递；采用32位的计算机数控装置等。在机械结构方面也相应地采取了措施，例如采用大导程滚珠丝杠和滚动导轨等。驱动元件采用交流伺服电机也有利于提高伺服进给的速度。

二、加工中心的发展1．高速度（3）缩短辅助时间

缩短辅助时间包括缩短换刀时间、刀具移近或离开工件的时间及工件装卸时间等。现在许多小型加工中心的换刀时间达到1～2s，有的己缩短到0.5s。快移速度又有所提高，以缩短刀具移近或离开工件的时间。移动式立柱比十字运动双层工作台更便于操作者接近工件，故较大的加工中心多采用移动式立柱。用传感器测量工件尺寸，比手工测量自动化程度高，还有利于节省时间和提高精度。采用工序更加集中的加工中心，使工件在一次装卡中完成更多的工序，可以减少工件装卸的时间。例如，有的加工中心，主轴可以转位，既可立式，又可卧式，并配有回转工作台，一次装夹可加工五个表面。切削加工时，采用合适的冷却方式，防止切屑进入机床的运动部位，使机床运转可靠等，都是充分发挥机床性能，提高生产率的措施。二、加工中心的发展1．高速度一般情况下，加工中心的加工精度可达IT7级，经过努力可以达到IT6级。镗孔加工时，如提高主轴组件的刚度和精度，其加工孔径公差可达IT4级。提高加工中心加工精度的主要措施是提高编程时的圆弧插补精度、机床定位精度和精度补偿技术。世界许多国家都在进行机床运动和负载变形误差以及机床热误差的软件补偿技术的研究，有的可消除此类误差的60％。二、加工中心的发展2．高精度为了进一步提高自动化程度，加工中心的硬件和软件采取了许多改进措施。例如采用对话系统，可使操作方便、操作时间短、检验及时以及差错率少。许多加工中心设自动交换托盘，工件用人工装在托盘上。工作时，把托盘送到工作台上，定位、夹紧，进行加工。托盘至少两个，一个在工作台上工作，另一个在机外装卸工件，工作结束后交换。这就可使装卸工件的时间与加工时间重合。有的加工中心有6个或8个托盘，一次装好，依次自动交换。机床可长期无人看管，自动地工作。现代加工中心配备越来越多的各种附件，以进一步增加加工中心的功能。例如，新型的加工中心可供选择的附件有：工件自动测量装置、尺寸调整装置和镗刀检验装置以及刀具破损监测装置等。后者是应用声发射的检测方法，利用刀具在断裂瞬间发生的超声波来判知刀具的破损，以便及时采取措施。二、加工中心的发展3．高度自动化任务三立式加工中心

任务目标

任务内容通过学习，掌握JCS—018型立式加工中心的结构，掌握JCS—018型立式加工中心的主轴结构和刀库结构，掌握JCS—018型立式加工中心的换刀装置和过程。主要介绍JCS—018型立式加工中心的基本结构和布局，机床的主轴箱结构和刀具的加紧装置和换刀机构，JCS—018型立式加工中心的主要部件。

一、立式加工中心基本布局和结构形式图5-11立式加工中心基本布局和结构1—切屑箱2—X轴伺服电机3—Z轴伺服电机4—主轴电机5—主轴箱6—刀库7—数控柜8—操纵面板9—驱动电柜10—工作台11—滑座12—立柱13—床身14—冷却水箱15—间歇润滑油箱16—机械手中型加工中心应用最普遍的形式是单柱水平刀库布局（图5-11），它是立式加工中心的基本布局形式。这种形式加工空间宽阔，外形整齐，刀库易于扩张。由机械手完成换刀。一、立式加工中心基本布局和结构形式图5-12垂直刀闸式布局图5-13龙门式布局垂直刀闸式布局多用于小型和经济型立式加工中心（图5-12），刀库挂在立柱左侧，一般不设机械手，由刀库的摆动和主轴箱沿水平轴的移动实现直接交接。这种布局的机床结构简单，但刀库容量受布局方式限制。龙门式布局（图5-13）因其结构刚性好，容易实现热对称设计，多用于大型立式加工中心，也可用于中小型精密加工中心。二、JCS—018型立式加工中心的组成与技术参数1．JCS—018型立式加工中心组成

图5-14JCS—018A立式加工中心结构外观图1—机床床身2—横向（前后Y轴）滑座3—纵向（左右x轴）工作台4—X轴伺服电机5—立柱6—数控柜7—回转刀库8—机械手9—主轴箱10—操作面板11—驱动电柜工作台外形尺寸（工作面）1200mm×450mm（1000mm×320mm）工作台T形槽数×槽宽18×3工作台左右（x轴）行程750mm工作台前后（Y轴）行程400mm主轴箱上下行程（z轴）470mm主轴端面到工作台面的距离主轴锥孔180～650mm主轴转速45～4500r/min主轴电动机5.5／7.5kW快速移动速度X轴、Y轴Z轴14m／min进给速度（X、Y、Z轴）10m／min进给驱动电机（X、Y、Z轴）1～400mm／min刀库容量16把选刀方式任选最大刀具尺寸（长度X直径）100╳ф300mm最大刀具质量8kg刀库电动机1.4kW工作台允许负载500kg滚珠丝杠尺寸（x、y、z轴）Φ40mm×10mm钻孔能力（一次钻出）Φ32mm攻螺纹能力M24mm铣削能力110cm3／mln定位精度±0.012mm／300mm重复定位精度±0.006mm气源5～7MPa机床质量5000kg占地面积3280mm×2300mm二、JCS—018型立式加工中心的组成与技术参数2．主要技术参数JCS—018A型立式加工中心的传动系统如图5-15所示，共存在五条传动链：主运动传动链，纵向、横向、垂向传动链，刀库的旋转运动传动链，分别用来实现刀具的旋转运动，工作台的纵横向进给运动，主轴箱的升降运动，以及选择刀具时刀库旋转运动。各种运动的驱动电机均为无级调速。三、JCS－018A立式加工中心的主传动系统及主轴箱结构图5-15JCS—018A型立式加工中心传动系统图三、JCS－018A立式加工中心的主传动系统及主轴箱结构1．主传动系统图5-16功率转矩特性JCS—018A型立式加工中心要求主轴最大输出转矩为200N·m，此时带轮传动比为1:2，所以电动机最大输出转矩应达到100N·m，为此选择了12型交流变频调速电动机。这种电动机在30min过载运转时最大输出转矩为95.5N·m，功率为15KW；连续运转时最大输出转矩为70N·m，功率为11KW。该机床要求主轴30min过载运转最大输出功率为7.5KW，连续运转输出额定功率为5.5kW，因此，所选择电动机基本满足了输出转矩要求，但功率比需要的大一倍。这种电动机在1500～4500r/min运转时为恒功率输出，此时30min过载运转最大输出功率为15KW，连续运转输出额定功率为11kW。如前所述，机床要求主轴30min过载运转最大输出功率为7.5KW，连续运转输出额定功率为5.5kW，为电动机转速为1500～4500r/min时对应输出功率的一半，所以计算转速也可以下降一半，恒功率输出时最低转速为750r/min。相应地，当主轴带传动比为1:2时的计算转速为375r/min，30min过载运转最大输出转矩为191N·m，连续运转最大输出转矩为140N·m，如图5-16所示。图中，虚线为主轴功率转矩输出特性曲线，实线为电动机功率转矩输出特性曲线。主电动机经两级多楔带轮驱动主轴。当经带轮副直径为ф183.6mm/ф183.6mm传动时，主轴转速n为45～1500～4500r/min；当经带轮副直径为ф119mm/ф239mm传动时，n为22.5～750～2250r/min。无级调速，三个数字分别为最低、额定和最高转速。传动带来采用一次成形的三联带。三、JCS－018A立式加工中心的主传动系统及主轴箱结构2．主轴准停装置JCS－018A机床采用的是电气式主轴准停装置，即用磁力传感器检测定向。主轴的准停装置如图5-17所示，主轴的尾部安装有发磁体，它随主轴转动，在距发磁体外缘1～2mm处，固定了一个磁传感器，它与主轴驱动装置相连。主轴定向的指令由数控发出后，主轴便处于定向状态，当发磁体上的判别孔转到对准磁传感器上的基准槽时，主轴立即停止。图5-17主轴的准停装置四、JCS－018A立式加工中心的进给传动系统图5-18工作台X轴进给系统1—伺服电动机2—十字滑块连轴节3—滚珠丝杠4—左螺母5—键6—半圆垫片7—右螺母8—螺母座图5-18为工作台的纵向（X轴）伺服进给系统。该系统由伺服电动机1，经十字滑块联轴节2，滚珠丝杠3驱动工作台。滚珠螺母就固定在工作台上。反馈装置装在电动机内，与电动机轴联接。十字滑块联轴节难免有间隙，现已趋淘汰，改用挠性联轴节和波纹管联轴节。联轴节2与电动机轴，靠锥形锁紧环摩擦联接。锥形锁紧环见图5-18下方的小图。每套两环，内环为内柱外锥，外环为外柱内锥。这里共用了两套，把内、外环轴向压紧，外环因锥面而胀大，内环因锥面而收缩。靠摩擦把轴与外套（联轴节）联在一起。用这个办法不用开键槽，没有间隙，电动机轴与丝杠，可相对转任意角。五、JCS－018A立式加工中心的自动换刀装置图5-19刀库结构简图1—伺服电动机2—十子滑块联轴节3—蜗轮4—蜗杆5—气缸6—活塞杆7—拨叉8—螺杆9—位置开关10—定位开关11—滚子12—销轴13—刀套14—刀盘（导盘）1．自动换刀装置五、JCS－018A立式加工中心的自动换刀装置1．自动换刀装置图5-20刀套结构图1—弹簧2—螺纹套3—球头销钉4—刀套5、7—滚子8—销轴五、JCS－018A立式加工中心的自动换刀装置1．自动换刀装置图5-21机械手的传动结构图1、3、7、9、13、14—行程开关2、6、12—挡环4、11—齿轮5—连接盘8—销子10—传动盘15—升降液压缸16—机械手臂轴17、19—齿条18、20—转位液压缸21—机械手五、JCS－018A立式加工中心的自动换刀装置1．自动换刀装置图5-22换刀过程示意图五、JCS－018A立式加工中心的自动换刀装置1．自动换刀装置图5-23机械手的传动结构局部示意图图5-24机械手的手臂和手爪1—手臂2、4—弹簧3—锁紧销5—活动销6—锥销7—手爪8—长销六、JCS－018A立式加工中心的基础部件图5-25立柱结构图5-26工作台六、JCS－018A立式加工中心的基础部件图5-27滑座七、JCS－018A立式加工中心的气液控制系统图5-28气液转换原理图任务四卧式加工中心

任务目标

任务内容通过学习，掌握卧式加工中心的基本布局和结构形式，掌握卧式加工中心的组成与技术参数，掌握卧式加工中心主轴结构和进给传动机构

主要介绍TH6350卧式加工中心的基本结构和布局，TH6350卧式加工中心的主轴箱结构和刀具的加紧装置和换刀机构，TH6350卧式加工中心的主要部件。立柱不动式布局的工作台能实现两个方向的进给，刚性差，往往用于小型、经济型卧式加工中心。一、卧式加工中心的基本布局和结构形式1．立柱不动式2．立柱移动式立柱移动式卧式加工中心大体分为两类。一类是立柱Z向进给运动，X向运动由工作台或交换工作台进行，利于提高床身和工作台的刚性，立柱进给时，有利于保证对加工孔的直线性和平行性。另一类是立柱双向移动式，即立柱安装在十字拖板上，进行Z向及X向运动，适用于大型工件加工。立柱移动式卧式加工中心的最大优点就是工作台能够适应不同的工件进行柔性组合，它可以用长工作台和圆工作台，也可用交换工作台，由于机床的前、后床身可以分离，故在加工大型工件时，不安置工作台也可以，特别适合组成柔性制造系统和柔性制造单元。一、卧式加工中心的基本布局和结构形式3．滑枕式滑枕式卧式加工中心的主轴箱大多数均采用侧挂式，滑枕带动刀具前、后运动，如图5-29所示。这类机床最大的优点是滑枕运动代替了立柱工作的运动，从而使工件以良好的固定状态接受切削加工。解决好滑枕悬臂的自重平衡是保证切削精度的关键。图5-29滑枕式结构二、卧式加工中心的组成与技术参数1．TH6350卧式加工中心的基本组成图5-30TH6350卧式加工中心的基本组成1—主轴箱2—刀库3—Y向导轨4—转台5—X向运动副6—底座X轴行程650mmY轴行程650mmZ轴行程670mm主轴鼻端至工作台面距离240-910mm主轴中心至工作台面距离0-650mm快速移动（X/Y/Z）24000mm/min切削进给速度1-5000mm/min回转工作台尺寸500X500mm回转工作台最大承重500kg回转工作台T型槽数/宽度/间距6/14/80主轴最高转速2400或6000r/min主轴电机功率7.5/11kw主轴前端锥度BT50刀库容量24把刀库类型圆盘式最大刀具直径Φ127/Φ178mm刀具最大长度300mm刀具最大重量15kg换刀时间3s数控回转工作台定位精度±3″数控回转工作台重复定位精度±1″二、JCS—018型立式加工中心的组成与技术参数2．主要技术参数三、卧式加工中心的主传动系统及主轴结构1．主轴箱的结构图5-31TH6350加工中心主轴箱结构为了增加转速范围和转距，主传动采用齿轮变速传动方式。主轴转速分为低速区域和高速区域。低速区域传动路线是：交流主轴电动机经弹性联轴器、齿轮z1、齿轮z2、齿轮z3、齿轮z4、齿轮z5、齿轮z6到主轴。高速区域传动路线是：交流主轴电动机经联轴器及牙嵌离合器、齿轮z5、齿轮z6到主轴。变换到高速挡时，由液压活塞推动拨叉向左移动，此时主轴电动机慢速旋转，以利于牙嵌离合器啮合。主轴电动机采用FANUC交流主轴电动机，主轴能获得的最大转矩为490N·m；主轴转速范围为28～3150r／min，低速为28～733r／min，高速区为733～3150r／min；低速时传动比为1：4.75，高速时传动比1：1。主轴锥孔为IS050，主轴结构采用了高精度、高刚性的组合轴承。其前轴承由3182120双列短圆柱滚子轴承和2268120推力球轴承组成，后轴承采用46117推力角接触球轴承，这种主轴结构可保证主轴的高精度。主轴电机采用交流主轴伺服电机，调速范围宽，恒功率范围广。

主轴结构采用高精度、高刚性的组合轴承。其前轴承由双列圆柱滚子轴承和推力球轴承组成，后轴承采用角接触球轴承，这种结构保证了主轴高精度和强力切削的要求。主轴为非外伸结构，Z向不能作进给运动，而由立轴移动实现Z向进给。由于主轴悬伸少，所以主轴的抗弯刚度及扭转刚度高，对镗孔、铣削均很有利。三、卧式加工中心的主传动系统及主轴结构2．主轴及刀具自动夹紧机构3．主轴准停当机械手从刀库取出刀具后，为了能顺利地装入主轴锥孔，必须使主轴准确停止在固定位置上。同时，当刀具锥柄上的键槽装入时，也必须使主轴前端传递扭矩的端键停在固定位置。该机床采用电气控制方式实现主轴准停，控制装置由发磁体、传感器和放大器组成。控制装置发出主轴准停指令后，主轴工作速度转换为低速，然后实现主轴准停。四、卧式加工中心的进给传动系统图5-32X轴进给传动1—伺服电机2—弹性联轴器3—滚珠丝杠4—螺母5—工作台该机床X、Y、Z轴三坐标进给驱动形式基本相同，现以X坐标进给驱动方式说明其传动过程。如图5-32所示，伺服电机1通过弹性联轴器2带动滚珠丝杠3旋转，从而使与工作台连接的螺母4移动，实现X轴