机械数控机床原理第02章工程课件

第第2章章 数控机床机械结构数控机床机械结构2.1 数控车床结构数控车床结构2.2 数数 控控 铣铣 床床 结结 构构 2.3 加工中心结构加工中心结构2.4 其其 他他 数数 控控 机机 床床 2.5 滚珠丝杠和滚动导轨滚珠丝杠和滚动导轨 数控机床的组成部件大致可以分为机数控机床的组成部件大致可以分为机械和电气控制两部分，机械部分通常称之械和电气控制两部分，机械部分通常称之为机床本体，它由主运动系统、进给系统、为机床本体，它由主运动系统、进给系统、支撑系统和自动换刀系统所组成。支撑系统和自动换刀系统所组成。2.1 数控车床结构数控车床结构2.1.1 数控车床的布局形式数控车床的布局形式布布局局形形式式受受到到工工件件尺尺寸寸、重重量量和和形形状状、机机床床生生产产率率、机机床床精精度度、人人机机工工程程和和环环境境保保护等要求的影响。护等要求的影响。适应不同工件尺寸适应不同工件尺寸 生产率要求的不同生产率要求的不同 随着机床精度的不同随着机床精度的不同 2.1.2 卧式数控车床组成1主轴箱（床头箱）主轴箱（床头箱）2转塔刀架转塔刀架3刀架滑板刀架滑板4尾座尾座5床身床身6底座底座7防护罩防护罩（图中未画出）（图中未画出）8机床的液压传动系统机床的液压传动系统（图中未画出）（图中未画出）9机床润滑系统机床润滑系统（图中未画出）（图中未画出）10机床切削液系统机床切削液系统（图中未画出）（图中未画出）11机床的电气控制系统机床的电气控制系统（图中未画出）（图中未画出）2.1.3 卧卧式式数数控控车车床床传传动动系统的主要结构系统的主要结构1主轴箱主轴箱（1）主轴电动机）主轴电动机（2）变速轴）变速轴（3）主轴组件）主轴组件图2.7 CK6136数控车床主轴组件1，2，3，4，5均为角接触球轴承（4）检测轴）检测轴（5）主轴箱）主轴箱2进给传动系统进给传动系统3转塔刀架转塔刀架4尾座尾座2.2 数数 控控 铣铣 床床 结结 构构 2.2.1 立式数控铣床组成立式数控铣床组成1主轴箱主轴箱2工作台工作台3立柱立柱4床身床身5机床的电气控制系统机床的电气控制系统图2.12 立式数控铣床组成示意图1主轴箱；2工作台；3立柱；4床身；5机床的电气控制系统 2.2.2 数控铣床传动系统的主要结构数控铣床传动系统的主要结构 1主轴部件主轴部件 2工作台部件工作台部件 3立柱部分立柱部分2.3 加工中心结构加工中心结构2.3.1 加工中心结构概述加工中心结构概述 立式加工中心 （如图如图2.17（a）所示）所示）卧式加工中心（如图2.17（b）图2.17 加工中心结构 图2.18 多轴联动控制 图2.18 多轴联动控制 加工中心和数控铣床的主要区别在于加工中心和数控铣床的主要区别在于加工中心带有刀库和自动换刀机构。加工中心带有刀库和自动换刀机构。2.3.2 立式加工中心的组成1床身及底座床身及底座 2鞍座鞍座3主轴箱主轴箱4工作台工作台5刀库刀库2.3.3 加工中心传动系统的主要结构加工中心传动系统的主要结构1主轴部件主轴部件 主轴采用双支撑结构。主轴采用双支撑结构。刀具拉紧机构安装在主轴内部刀具拉紧机构安装在主轴内部。压刀缸（压刀缸（15）安装在主轴的顶端）安装在主轴的顶端。2进给传动系统进给传动系统图2.23 进给传动结构 2.4 其其 他他 数数 控控 机机 床床 2.4.1 数控滚齿机数控滚齿机 主运动、展成运动和进给运动分别由主运动、展成运动和进给运动分别由伺服电动机驱动伺服电动机驱动。2.4.2 立式钻床立式钻床1机床组成机床组成2机床运动机床运动3主轴部件及平衡机构主轴部件及平衡机构图2.27 主轴部件和平衡机构图 2.5 滚珠丝杠和滚动导轨滚珠丝杠和滚动导轨滚珠丝杠副可以将旋转运动变为直线运动滚珠丝杠副可以将旋转运动变为直线运动。2.5.1 滚珠丝杠副滚珠丝杠副1滚珠丝杠副的组成图2.28 滚珠丝杠副1反向器；2螺母；3丝杠；4滚珠2滚珠丝杠副结构特征滚珠丝杠副结构特征 单圆弧型面如图单圆弧型面如图2.29（a）所示）所示 双圆弧型面如图双圆弧型面如图2.29（b）所示）所示 （a）单圆弧 （b）双圆弧图2.29 螺纹滚道型面（2）滚珠的循环方式）滚珠的循环方式 常用的滚珠循环方式有外循环和内循常用的滚珠循环方式有外循环和内循环两类。图环两类。图2.30所示为外循环。所示为外循环。图2.30 外循环示意图（a）螺旋槽式：1套筒；2螺母；3滚珠；4挡珠器；5丝杠（b）插管式：1弯管；2压板；3丝杠；4滚珠；5滚道图2.31 内循环示意图1凸键；2、3反向键双螺母垫片调隙式结构双螺母垫片调隙式结构 图2.32 双螺母垫片调隙式结构 双螺母螺纹调隙式结构双螺母螺纹调隙式结构 图2.33 双螺母螺纹调隙式结构1、2锁紧螺母 双螺母齿差调隙式结构双螺母齿差调隙式结构 图2.34 双螺母齿差调隙式结构 3滚珠丝杆副的安装结构滚珠丝杆副的安装结构 一般有一般有3种形式，分别为种形式，分别为 固定固定自由式、自由式、固定固定支撑式支撑式 和固定和固定固定式。固定式。4滚珠丝杠副的参数滚珠丝杠副的参数公称直径公称直径d0导程导程L。丝杠螺纹大径丝杠螺纹大径d丝杠螺纹小径丝杠螺纹小径d1螺母螺纹大径螺母螺纹大径D螺母螺纹小径螺母螺纹小径D15滚珠丝杠副的精度等级和标注方法滚珠丝杠副的精度等级和标注方法2.5.2 滚动导轨滚动导轨 数数控控机机床床上上常常用用的的滚滚动动导导轨轨有有下下面面介介绍绍的两种。的两种。1滚动导轨块滚动导轨块2直线滚动导轨直线滚动导轨 直线滚动导轨是一种导轨和滑块配套直线滚动导轨是一种导轨和滑块配套使用的滚动导轨使用的滚动导轨。