模块一：数控车床1-2教学课件 数控机床及应用

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,上海大学硕士学位答辩,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,数控机床及应用,模块,一：数控车床,项目2,数控车床传动系统,1.1,项目要点,（1）,掌握数控车床主运动的传递。,（2）,掌握数控车床的进给传动系统及装置的组成及工作原理。,（3）,掌握刀盘运动及传动装置的组成及工作原理。,（4）了解尾,座的结构及工作原理。,1.,2,学习目标,（1）能够掌握主传动系统工作原理。,（2）能够掌握进给传动系统工作原理。,（3）能够掌握刀盘运动工作原理。,（4）能够了理解尾座的结构及工作原理。,1.,3,数控车床传动系统,1.数控车床,构成简图,数控车床有3种运动传动系统，分别是数控车床的主运动传动系统、进给运动传动系统和辅助运动传动系统。每种传动系统的组成和特点各不相同，它们一起组成了数控车床的传动系统。,1.,3,数控车床传动系统,2.主传动系统及装置,数控车床主运动要求速度在一定范围内可调、有足够的驱动功率、主轴回转轴心线的位置准确稳定，并有足够的刚性与抗振性。,数控车床的主轴变速是按照加工程序指令自动进行的，主传动链要尽可能地缩短，这是为了确保机床主传动的精度，降低噪声，减小振动；主传动系统应能无级地大范围变速，这是为了保证满足不同的加工工艺要求并能获得最佳切削速度；恒切削速度控制是为了保证端面加工的生产率和加工质，同时，主轴应能配合其他构件实现工件自动装夹。下面以TND360为例，介绍数控车床上常见的主传动系统。,1.,3,数控车床传动系统,TND360数控卧式车床的传动系统如图所示，主运动传动由主轴直流伺服电机 （,27kw,）驱动，经齿数为,27/48,同步齿形带传动到主轴箱中的轴上。再经轴上双联滑移齿轮，经齿轮副,84/60,或,29/86,传递到轴（即主轴），使主轴获得高,(8003150)r/min),、低,(7800)r/min),两挡转速范围。,在各转速范围内，由主轴伺服电机驱动实现无级变速调速。主轴箱内部省去了大部分齿轮传动变速机构，因此减小了齿轮传动对主轴精度的影响，并且维修方便，振动小。,图,TND360数控卧式车床的传动系统图,1.,3,数控车床传动系统,图 TND360数控车床的主轴箱展开图,图 主电机的功率扭矩特性图,1.,3,数控车床传动系统,主轴组件,：,数控机床的主轴是一个空心的阶梯轴，主轴的内孔是用于通过长的棒料及卸下顶尖时穿过钢棒，也可用于通过气动、电动及液压夹紧装置的机构。主轴前端采用短圆锥法兰盘式结构，用于定位安装卡盘和拨盘。TND360机床主轴组件如图所示。,图,TND360机床主轴组件,1.,3,数控车床传动系统,3,.进给传动系统及装置,进给运动传动是指机床上驱动刀架实现纵向(Z向)和横向(X向)运动的进给传动。工件最后的尺寸精度和轮廓精度都直接受进给运动的传动精度、灵敏度和稳定性的影响，为此，数控车床的进给传动系统应充分注意减小摩擦力，提高传动精度和刚度，消除传动间隙以及减小运动件的惯量等。在TND360数控车床上，各轴都由直流伺服电机直接驱动。,图,TND360数控车床Z轴进给装置简图,1.,3,数控车床传动系统,在正常情况下，运动由联轴器传递到滚珠丝杠上，当出现过载时，滚珠丝杠上的扭矩增大，这时通过安全联轴器端面上的三角齿传递的扭矩也随之增大，以致使端面三角齿处的轴向力超过弹簧的压力，于是便将联轴器的右半部分推开，这时连接的左半部分和中间环节继续旋转，而右半部分却不能被带动，所以在两者之间产生打滑现象，将传动链断开，因此使传动机构不致因过载而损坏。,机床允许的最大进给力取决于弹簧的弹力。拧动弹簧的调整螺母可以调整弹簧的弹力。在机床上采用了无触点磁传感器监测安全联轴器的右半部分的工作状况，当右半部分产生滑移时，传感器产生过载报警信号，通过机床可编程序控制器使进给系统制动， 并将此状态信号送到数控装置，由数控装置发出报警指示。,安全联轴器的作用是在进给过程中当进给力过大或滑板移动过载时，为了避免整个运动传动机构的零件损坏，安全联轴器动作，终止运动的传递，安全联轴器工作原理如图所示。,1.,3,数控车床传动系统,横向进给运动及传动装置,1）横向进给运动传动,横向进给运动传动是由横向直流伺服电机通过齿数均24/24同步齿形带轮，经安全联轴器驱动滚珠丝杠螺母副，使横向滑板实现横向进给运动。,2）横向进给运动传动装置,横向滑板通过导轨安装在纵向滑板的上面，做横向进给运动。横向滑板的传动系统与纵向滑板传动系统相类似，但由于横向电机的安装，所以在安全联轴器和直流伺服电机之间增加了精密同步齿形带传动，使机床的横向尺寸减小。TND360数控车床横向进给传动系统如图所示。,图,TND360数控车床横向进给传动系统图,1.,3,数控车床传动系统,4,.刀盘运动及传动装置,刀盘运动是指实现刀架上刀盘的转动和刀盘的开定位、定位与夹紧的运动，以实现刀具的自动转换。刀盘传动是由换刀交流电机 (60W)提供动力，刀架上的轴，经过齿数为14/65和14/96两对斜齿轮副将运动传递到轴，轴是凸轮轴。运动传递到轴后分成两条传动支路传动：一条传动支路由凸轮转动，凸轮槽驱动拨叉带动轴(刀盘的主轴)实现轴向移动，使刀盘实现开定位、定位、夹紧；另一传动支路由轴上齿数为96的齿轮与在其上的滚子组成的槽杆与槽数为8的槽轮形成的槽杆槽轮副传动轴，实现轴转一转，轴转45的运动，实现刀具的转动换位。,1.,3,数控车床传动系统,图,电机驱动的转塔刀架的结构图,1.,3,数控车床传动系统,5,.尾座,TND为360数控车床尾座结构简图如图所示。TND360数控车床出厂时配置标准尾座，尾座体的移动由滑板带动实现。尾座体移动后，由手动控制的液压缸将其锁紧在床身上。,图,TND360数控车床尾座结构简图,1.,4,项目实施,1.实施目标,（1）掌握数控机床进给传动机构中典型零件的工作原理及其特性。,（2）了解电主轴工作原理及其特性。,（3）对上述典型零件及电主轴建立其外观和结构的感性认识。,1.,4,项目实施,2.仪器与设备,（1）滚珠丝杠螺母副一套。,（2）滚动导轨副一套。,（3）贴塑导轨模型一副，塑料带（50mmX100mm）一条。,（4）消除间隙双片齿轮装置一套。,（5）变齿厚蜗杆蜗轮一副（或变齿厚蜗杆一件）。,（6）联轴器（无间隙传动）一套。,（7）同步齿形带及带轮一套。,（8）60角接触滚珠轴承一个。,（9）电动机内藏式电主轴一件。,（10）通用工具：活动扳手两个木柄起子两个内六角扳手一套紫铜棒或木质手锤一个齿厚卡尺一个。,1.,4,项目实施,3.实施内容,（1）拆装一种滚珠丝杠螺母副，掌握其工作原理及结构特点和精度要求。,（2）拆装一种滚动导轨副，掌握其工作原理及结构特点和精度要求。,（3）观察贴塑导轨的外形及其结构。,（4）拆装一种消除齿轮传动间隙的结构。,（5）观察并检测双导程变齿厚蜗杆，了解其工作原理和结构特点。,（6）拆装一种消除齿轮齿条传动间隙的结构。,（7）拆装一种无间隙传动的联轴器，掌握它的工作原理。,（8）认识同步齿形带及其带轮的结构。,（8）认识主轴和滚珠丝杠用的角接触轴承，掌握其受力和定位特点。,（10）观察认识一种结构形式的电主轴。,业精于勤荒于嬉，行成于思败于随,谢 谢,