07数控机床机械结构

nullnull*教学内容第七章 数控机床机械结构7.1 数控机床的结构及总体布局7.2 数控机床进给伺服系统的机械传动结构7.3 数控机床的主传动系统7.4 分度工作台和数控回转工作台7.5 自动换刀装置7.6 其他辅助装置null*7.1 数控机床的结构及总体布局主要内容 7.1.1 数控机床的结构设计 1、对数控机床机械机构的要求 2、提高机床的结构刚度 3、提高机床的抗振性 4、提高机床的低速运动平稳性和精度 5、减少机床的热变形 6、减少辅助时间，改善操作性 7.1.2 数控机床的总体布局 目的：了解数控机床的结构形式与其性能的关系null*瑞士米克朗VCP/UCP600/800高性能加工中心null*数控机床机械结构 机床基础件：床身、底座、立柱、横梁、工作台； 主运动系统（主轴）； 进给传动系统； 辅助功能部件：气动、润滑、冷却、排屑、防护等； 刀架或自动换刀装置； 自动托盘交换装置； 特殊功能装置：刀具破损监控、精度检测等。null*机械传动和结构上的特点 采用高性能的无级变速主轴及伺服传动系统，机械传动结构大为简化，传动链缩短。 采用刚度和抗振性较好的机床新结构。如动静压轴承的主轴部件、钢板焊接结构的支承件等。 采用在效率、刚度、精度等各方面较优良的传动元件，如滚珠丝杠螺母副、静压蜗杆副以及塑料滑动导轨、滚动导轨、静压导轨等。null*采用多主轴、多刀架结构以及刀具与工件的自动夹紧装置、自动换刀装置和自动排屑、自动润滑冷却装置等，以改善劳动条件，提高生产率。 采取减小机床热变形的措施，保证机床的精度稳定，获得可靠的加工质量。null*7.1.1 数控机床的结构设计 1、对数控机床机械机构的要求1）机床的性能要求； 2）满足机床刚度和抗振性的要求； 3）减小热变形要求； 4）机床可靠性要求； 5）人机要求。null*1）机床的性能要求（1）机床的工艺范围 ①机床可完成加工工序种类；②加工零件类型；③材料和尺寸范围，毛坯种类。 （2）加工精度 ①尺寸、形状和位置精度；②机床精度：几何精度、运动精度和定位精度；③注意低速运动的平稳性；④导轨的材料和结构。null*2）满足机床刚度和抗振性的要求；①具有抵抗外载荷的能力； ②抵抗受迫和自激振动的能力； ③改善机床结构。null*3）减小热变形要求①减少发热 ②控制温升 ③改善机床结构数控机床受热变形与切入方向null*数控机床的结构设计的要求 ①具有大切削功率，高的静动刚度和良好的抗振性； ②具有较高的几何精度、传动精度、定位精度，和热稳定性； ③具有实现辅助操作自动化的结构部件。null*7.1.1 数控机床的结构设计 2、提高机床的结构刚度1）合理选择构件的结构形式； 2）合理的结构布局； 3）构件变形补偿。 机床的刚度是指在切削力和其他力的作用下，抵抗变形的能力。null*1）合理选择构件的结构形式； （1）正确选择截面的形状和尺寸 （2）合理选择及布置隔板筋条 （3）提高构件局部刚度 （4）选用焊接结构的构件null*①形状相同的断面，当保持相同的截面积时，应减小壁厚，加大截面的轮廓尺寸； ②圆形截面的抗扭刚度比方形截面的大，抗弯刚度则比方形截面的小； ③封闭式截面的刚度比不封闭式截面的刚度大很多； ④壁上开孔将使刚度下降，在孔周加上凸缘可使抗弯刚度得到恢复。（1）正确选择截面的形状和尺寸null*null*null*（2）合理选择及布置隔板和筋条(e)交叉筋板的作用最好null*null*薄壁构件中，为了减小壁面的翘曲和构件截面的畸变。 （f）蜂窝状加强筋较好。null*机床的导轨和支承件的联结部分，往往是局部刚度最弱的部分，但是联结方式对局部刚度的影响很大。导轨尺寸较宽时，应用双壁联结型式，如图（d）（e）（f）；导轨较窄时，可用单壁或加厚的单壁联结，或者在单壁上增加垂直筋条以提高局部刚度。（3）提高构件局部刚度null*（4）选用焊接结构的构件机床的床身、立柱等支承件，采用钢板和型钢焊接而成，具有减轻重量提高刚度的显著优点。 钢的弹性模量约为铸铁的2倍，在形状与轮廓尺寸相同的前提下，如要求焊接件与铸件的刚度相同，则焊接件壁厚只需铸件的一半；如果要求局部刚度相同，则因局部刚度与壁厚的三次方成正比，所以焊接件的壁厚只需铸件壁厚的80%左右。null*避免主轴箱的自重引起立柱的弯曲和扭转变形。2）合理的结构布局 null*增设辅助导轨null*如果能够测出着力点的相对变形的大小和方向，或者预知构件的变形规律，就可以采取相应的措施来补偿变形以消除它的影响，其结果相当于提高了机床的刚度。3）构件变形补偿 null*null*7.1.1 数控机床的结构设计 3、提高机床的抗振性机床的抗振性：机床工作时抵抗由冲击载荷所引起振动的能力，采用动刚度衡量。 机床工作时可能产生两种形态的振动：强迫振动和自激振动。机床的抗振性：抵抗这两种振动的能力。null*1）强迫振动 振源：高速转动零部件的动态不平衡力，往复运动件的换向冲击力，周期变化的切削力以及外部的振动等。结构动刚度交变力幅值强迫振动振幅结构动柔度null*2）自激振动由于切削力不是稳态值，切削力的变化通过机床的弹性结构系统，使刀具与工件的相对位置也发生相应的变化，从而使得切削过的 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面产生新的波纹，这个变化又使切削力进一步发生变化，如此反复交变和加强，就产生了自激振动的过程。null*当机床弹性系统的刚度，刀具的切削角度，工件与刀具的材料，切削速度和进给量都一定时，影响自激振动的主要因素就是切削宽度，因此，可以把不发生自激振动的最大切削宽度称为临界切削宽度，作为判定产生自激振动的指标。null*3）提高机床抗振性的措施（1）减少机床的内部振源 ①高速旋转轴、齿轮、皮带轮等均应进行动平衡；②装配在一起的旋转部件，应保证通轴，并且消除其配合间隙；③机床上的高速往复运动部件，应消除传动间隙，采用平衡装置和降低往复运动件的重量等措施，以减小可能产生的激振力；④装在机床上的电机或液压油泵、油马达等旋转部件需隔振安装；⑤一些断续切削的机床，断续的切削力本身就是激振力，可以适当的部位装上蓄能飞轮。null*K—— 静刚度（N/mm）Kd —— 动刚度（N/mm）l —— 频率比， l= w/w0w0 —— 机床结构系统的固有频率（Hz）w —— 激振力的振动频率（Hz）z —— 阻尼比因此：使固有频率远离激振力频率，同样频率比的条件下，静刚度大，则动刚度大，提高阻尼比，动刚度增高。（2）提高静态刚度 提高静态刚度可以提高构件或系统的固有频率，从而避免发生共振。提高静态刚度有利于改善系统的动态刚度。null*（3）增加构件或结构的阻尼 增大阻尼也是提高动刚度和提高自激振动稳定性的有效措施。 ①改善机床的阻尼特性（如填充阻尼材料）； ②床身表面喷涂阻尼涂层； ③充分利用结合面的摩擦阻尼； ④采用新材料，提高抗震性。null*人造大理石床身（混凝土聚合物）天然大理石床身null*7.1.1 数控机床的结构设计 4、提高机床的低速运动平稳性和精度什么是低速爬行现象？ ①降低执行部件的质量； ②减少动静摩擦系数之差； ③提高传动系统的传动刚度。 null*7.1.1 数控机床的结构设计 5、减小机床的热变形影响机床热变形的热源主要是机床的内部热源。 热变形产生的原因： ①主要是由于热源分布不均匀； ②热源产生的热量不等； ③各处零部件的质量不均。 形成各部位的温升不一致，从而产生不均匀的温度场和不均匀的热膨胀变形，以致影响刀具与工件的正确相对位置。null*null*减少机床热变形及其影响的措施是： （1）减少机床内部热源和发热量 ①从主机中分离热源；②改善摩擦特性和润滑条件；③完善的排屑装置；④改善润滑系统和液压传动系统；null*（2）改善散热和隔热条件来控制温度升高 （3）合理设计机床的结构及布局null*（4）进行热变形补偿null*null*7.1.1 数控机床的结构设计 6、减少辅助时间，改善操作性便于操作的机床结构null*null*7.1.2 数控机床的总体布局 1、总布局与工件形状、尺寸和重量的关系 2、运动分配与部件的布局 3、总布局与机床的结构性能 4、自动换刀数控卧式镗铣床的总布局 5、机床的使用要求与总布局 6、数控机床总布局的其它趋势null*7.1.2 数控机床的总体布局 1、总布局与工件形状、尺寸和重量的关系工件较轻时工作台完成进给null*工作台与铣头完成进给 工件较重或较高时null*工作台与铣头完成进给 工件较重，多刀加工null*铣头进给 大型、重型工件null*7.1.2 数控机床的总体布局 2、运动分配与部件的布局数控镗铣床 四轴联动null*数控镗铣床 五轴联动null*数控镗铣床 五轴联动null*数控镗铣床 五轴联动null*7.1.2 数控机床的总体布局 3、总布局与机床的结构性能加工功能与运动要求相同的条件下，数控机床的总布局 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 是多种多样的，以机床的刚度、抗振性和热稳定性等结构性能作为评价指标，可判别出布局方案的优劣。null*7.1.2 数控机床的总体布局 4、自动换刀数控卧式镗铣床的总布局①JCS—013型自动换刀数控卧式镗铣床的布局 四排链式刀库，双爪式的机械手在立柱上移动，取刀后机械手回转180°。刀库容量可以选得较大，安装调整较费功夫；机械手的换刀动作也较多，可靠性较难保证；整机占地面积较大；只能固定位置换刀；主轴箱的重复定位精度将影响加工台肩轴孔的同轴度。null*加工中心 链式刀库在主机的正前方 ①对主机的操作有妨碍； ②换刀机械手装在主轴箱上，可以实现任意位置换刀； ③换刀动作少； ④立柱的z向退刀动作就是回到换刀位置的动作。null*加工中心 盘式刀库安装在立柱的后侧，前后两个换刀机械手。后机械手将刀具由刀库中取出，先是装入一个运刀装置中，随运刀装置移到固定的位置，再由前换刀机械手在主袖与运刀装置之间进行刀具交换。 结构部件较多，而且换刀的动作也较多，过程较长，只能在固定位置换刀，同样存在加工台肩孔的不同轴问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。结构比较紧凑。null*链式刀库装在立柱的左侧面，刀库中刀具的轴线与机床的主轴轴线垂直交叉，因此，换刀机械手可以作90°旋转，将刀库中取下的刀具转到与主轴中心线平行的位置进行换刀。并且换刀机械手是装在主轴箱上，可以实现任意位置换刀。 换刀动作少，结构布置紧凑，外观较好，占地面积较小。加工中心 null*7.1.2 数控机床的总体布局 5、机床的使用要求与总布局①便于同时操作与观察 ②刀具、工件装卸、夹紧方便 ③排屑和冷却null*7.1.2 数控机床的总体布局 6、数控机床总布局的其它趋势①机电一体化结构 控制计算机、按键、开关、显示器等集中在吊挂按钮站 ②全封闭结构null*7.2 数控机床进给伺服系统的机械传动结构null*它包括减速齿轮、联轴节、滚珠丝杠螺母副、丝杠支承、导轨副、传动数控回转工作台的蜗杆蜗轮等。 它们的刚性、制造精度、摩擦阻尼特性等，对执行件能否实现每一脉冲的微量移动有重要影响。另外，进给传动系统的驱动力矩很大，负载变化频繁，故对刚度也有特殊的要求。7.2 数控机床进给伺服系统的机械传动结构null*7.2 数控机床进给伺服系统的机械传动结构主要内容 7.2.1 进给传动系统的典型结构 7.2.2 数控机床导轨 7.2.3 滚珠丝杠副 7.2.4 同步齿形带传动 7.2.5 精密齿轮传动 7.2.6 数控机床常用的联接方式null*7.2 数控机床进给伺服系统的机械传动结构7.2.1 进给传动系统的典型结构1、经济型数控车床进给传动系统null*null*2、MJ一50型数控车床进给传动装置 null*null*导轨的主要功能是导向和承载作用。导轨使运动部件沿一定的轨迹运动，从而保证各部件之间的相对位置精度。导轨主要由机床上两个相对运动部件的配合面组成一对导轨副，其中，不动的配合面称为支承导轨，运动的配合面称为运动导轨。 7.2.2 数控机床导轨null*1、导轨的基本类型（1）按运动轨迹分 ①直线运动导轨 导轨副的相对运动轨迹为一直线，如卧式车床的床鞍和床身之间的导轨。 ②圆周运动导轨 导轨副的相对运动轨迹为圆，如立式车床的回转工作台和底座间的导轨。null*（2）按摩擦性质分 ①普通滑动导轨 导轨工作面之间的摩擦性质为滑动摩擦。 ②滚动导轨 导轨工作面之间为滚动摩擦，它由导轨面间的滚珠、滚柱或滚针等滚动体实现。 ③静压导轨 导轨面之间为纯液体摩擦，不产生磨损，低速不易产生爬行，承载能力大刚性好，承载油膜有良好吸振作用，抗振性好。 null*（3）按导轨材料分 ① 铸铁导轨 ② 钢导轨 ③ 塑料导轨 （4）按受力情况分① 开式导轨 ② 闭式导轨null*2、对导轨的基本要求（1）导向精度 导向精度主要是指运动部件沿导轨运动轨迹的直线度(对直线运动导轨)或圆度(对圆周运动导轨)。 （2）耐磨性 耐磨性直接影响机床的精度保持性，是导轨设计制造的关键，也是衡量机床质量好坏的重要标志。 （导轨副中，固定导轨的材料应较硬，运动导轨的材料应较软？）null*（3）刚度 导轨受力后变形会影响部件之间的相对位置和导向精度，因此要求导轨有足够高的刚度。 （4）低速运动平稳性 运动部件低速移动时易产生爬行。故要求导轨低速运动平稳。null*3、滑动导轨：应用于对低速均匀性及定位精度要求不高的机床1）滑动导轨的结构（1）直线滑动导轨的截面形状 ① 矩形导轨 ② 三角形导轨 ③ 燕尾形导轨 ④ 圆柱形导轨 null*①矩形导轨制造简便，刚度和承载能力大，水平方向和垂直方向上的位移互不影响，因此安装、调整都较方便。M面是保证在垂直面内直线移动精度的导向面，又是承受载荷的主要支承面；N面是保证水平面内直线移动精度的导向面。因N面磨损后不能自动补偿间隙，所以需要有间隙调整装置。null*②三角形导轨 山形导轨及V形导轨均称三角形导轨，当其水平布置时，在垂直载荷作用下，导轨磨损后能自动补偿，不会产生间隙，因此导向性好。但压板面仍需要有间隙调整装置。导向性能与顶角有关，顶角a越小，导向性越好；a角加大，承载能力增加。大型或重型机床，可取a=110°～120°精密机床，常取a＜90°。支承导轨为凸三角形时，不易积存较大切屑，也不易存润滑油。 null*③燕尾形导轨可以看成是三角形导轨的变形。其磨损后不能自动补偿间隙，需用镶条调整。两燕尾面起压板面作用，用一根镶条就可调整水平、垂直方向的间隙。导轨制造、检验和修理较复杂，摩擦阻力大。当承受垂直作用力时，它以支承平面为主要工作面，它的刚度与矩形导轨相近；当承受颠覆力矩时，其斜面为主要工作面，刚度较低。燕尾形导轨一般用于要求高度小的多层移动部件。两个导轨面间的夹角b为55°。 null*④圆柱形导轨制造简单，内孔可珩磨，外圆经过磨削可达到精密配合，但磨损后调整间隙困难。为防止转动，可在圆柱表面上开键槽或加工出平面，但不能承受大的转矩。圆柱形导轨主要用于受轴向载荷的场合，适用于同时作直线运动和转动的场合，如拉床、珩磨机及机械手等。null*（2）直线运动导轨的组合形式 从限制自由度的角度出发，采用一条导轨即可，但用一条导轨，移动部件无法承受颠覆力矩。直线运动导轨一般由两条导轨组合。重型机床，常用三条或三条以上导轨的组合。① 双三角形组合 ② V形一平导轨组合 ③ 双矩形组合 ④ 三角形一矩形组合 ⑤ 平－平－三角形组合 null*①双三角形组合 这种导轨同时起支承、导向作用，磨损后相对位置不变，能自行补偿垂直方向及水平方向的磨损，导向精度高，但要求四个表面的刮削或磨削后接触，工艺性较差，床身与运动部件热变形不一样时，不易保证四个面同时接触。这种导轨用于龙门刨床与高精度车床。null*②V形一平导轨组合 不需要用镶条调整间隙，导向精度高，加工装配也较方便，温度变化不会改变导轨面的接触情况，但热变形会使移动部件水平偏移，通常用于磨床、精密镗床上。null*③双矩形组合 这种导轨主要承受与主支承面相垂直的作用力。此外，侧导向面要用镶条调整间隙，接触刚度低，承载能力大，导向性差。双矩形组合导轨制造、调整简单，用于普通精度机床，如升降台铣床、龙门铣床等。 null*④三角形一矩形组合 三角形一矩形组合导轨兼有导向性好、制造方便等优点，应用最为广泛。常用于车床、磨床、精密镗床、滚齿机等机床上。三角形导轨作主要导向面，导向性比双矩形好。三角形导轨磨损后不能调整，对位置精度有影响。 null*⑤平－平－三角形组合 用于重型龙门刨床工作台导轨的一种形式，三角形导轨主要起导向作用，平导轨主要起承载作用，不需用镶条调整间隙。null*（3）圆周运动导轨：主要用于圆形工作台、转盘和转塔头架等旋转运动部件。 ①平面圆环导轨 ②锥形圆环导轨 ③V形圆环导轨null*2）塑料滑动导轨 具有耐磨性好，具有自润滑功能；摩擦系数小，动、静摩擦系数差小；减振性好，具有良好的阻尼性；耐磨性好，有自润滑作用；加工性好，工艺简单，化学性能好(耐水、耐油)，维修方便，成本低等特点。 数控机床采用的塑料滑动导轨有铸铁一塑料滑动导轨和镶钢一塑料滑动导轨。塑料滑动导轨常用在导轨副的运动导轨上，与之相配的金属导轨采用铸铁或钢质材料。塑料滑动导轨分为注塑导轨和贴塑导轨，导轨上的塑料常用环氧树脂耐磨涂料和聚四氟乙烯导轨软带。null*①注塑导轨 注塑的材料是以环氧树脂和二硫化钼为基体，加入增塑剂，混合成膏状为一组分，固化剂为另一组分的双组分塑料。这种涂料附着力强，具有良好的可加工性，可经车、铣、刨、钻、磨削和刮削加工；也有良好的摩擦特性和耐磨性，而且抗压强度比聚四氟乙烯导轨软带要高，固化时体积不收缩，尺寸稳定。 null*②贴塑导轨 在导轨滑动面上贴一层抗磨的塑料软带，与之相配的导轨滑动面经淬火和磨削加工。软带以聚四氟乙烯为基材，添加合金粉和氧化物制成。塑料软带可切成任意大小和形状，用胶黏剂粘接在导轨基面上。由于这类导轨软带用粘接 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，故称为贴塑导轨。null*4、滚动导轨优点①运动灵敏度高。 ②定位精度高。 ③牵引力小，移动轻便。 ④磨损小，精度保持性好。 ⑤润滑系统简单，维修方便。缺点①抗振性较差，对防护要求也较高； ②结构复杂，制造困难，成本较高。 null*滚动导轨按滚动体形式的不同，可分为滚珠导轨、滚柱导轨、滚针导轨等。 1）滚动导轨类型（1）滚珠导轨 其结构特点为点接触，摩擦阻力小，承载能力较差，刚度低，其结构紧凑、制造容易、成本较低。通过合理设计滚道圆弧可大幅度降低接触应力，提高承载能力。滚珠导轨一般适用于运动部件质量小于200kg，切削力矩和颠覆力矩都较小的机床。null*（2）滚柱导轨滚动体与导轨之间是线接触，承载能力较同规格滚珠导轨高一个数量级，刚度高。滚柱导轨对导轨面的平面度敏感，制造精度要求比滚珠导轨高适用于载荷较大的机床。null*（3）滚针导轨 滚针尺寸小，结构紧凑。承载能力大，刚度高。对导轨面的平面度更敏感，对制造精度的要求更高。摩擦因数较大，适用于导轨尺寸受限制的机床。null*2）滚动导轨的结构形式（1）直线滚动导轨副 直线滚动导轨副由长导轨和带有滚珠的滑轨组成；在所有方向都承受载荷；通过钢球的过盈配合能实现不同的预载荷，使机床设计、制造方便。1－导轨条；2－侧面密封垫；3－保持器；4－滚珠；5－端部密封垫；6－端面挡板；7－滑块；8－润滑油嘴null*（1）直线滚动导轨副 null*（1）直线滚动导轨副 null*（2）滚动导轨块 采用循环式圆柱滚子，与机床床身导轨配合使用，不受行程长度的限制，刚度高。导轨块用螺钉固定在动导轨体上，滚动体3在导轨块6与保持器5之间滚动，并经挡板2及上面的返回槽作循环运动。1－防护板；2－端面挡板；3－滚柱；4－导向片；5－保持器；6－导轨块null*滚动导轨图片展示null*滚动导轨图片展示null*3）滚动导轨的预紧在滚动体与导轨面之间预加一定载荷，可增加滚动体与导轨面的接触，以减小导轨面平面度、滚子直线度及滚动体直径不一致误差的影响，使大多数滚动体均能参加工作。 由于有预加接触变形，接触刚度增加。因而滚动导轨的预紧提高了导轨的精度和刚度。阻尼性能也有所增加，提高了导轨的抗振性。null*常用的预紧方法有采用过盈配合和采用调整元件两种。（1）采用过盈配合 在装配导轨时，量出实际尺寸A，然后再刮研压板与溜板的接合面或通过改变其间垫片的厚度，由此形成包容尺寸A-d（d为过盈量，其数值通过实际测量决定）。null*（2）采用调整元件实现预紧 拧动调整螺钉3，即可调整导轨体1及2的距离而预加负载。也可以改用斜镶条调整，则过盈量沿导轨全长的分布较均匀。null*5、静压导轨工作原理：将具有一定压力的润滑油，经节流器输入到导轨面上的油腔，即可形成承载油膜，使导轨面之间处于纯液体摩擦状态。 优点：导轨运动速度的变化对油膜厚度的影响很小；载荷的变化对油膜厚度的影响很小；液体摩檫，摩檫系数仅为0.005左右，油膜抗振性好。缺点：导轨自身结构比较复杂；需要增加一套供油系统；对润滑油的清洁程度要求很高。 主要应用：精密机床的进给运动和低速运动导轨。 按结构形式分：开式、闭式。null*开式静压导轨：压力油经节流器进入导轨的各个油腔，使运动部件浮起，导轨面被油膜隔开，油腔中的油不断地通过封油边而流回油箱。当动导轨受到外载荷作用向下产生一个位移时，导轨间隙变小，增加了回油阻力，使油腔中的油压升高，以平衡外载荷。null*闭式静压导轨：在上、下导轨面上都开有油腔，可以承受双向外载荷，保证运动部件工作平稳。null*另外还有动压导轨、卸荷导轨等。6、其它类型导轨动压导轨null*卸荷导轨载荷的传递： 6－7－5－4－3－2 使1处载荷减小。null*卸荷导轨null*7.2.3 滚珠丝杠副null*null*null*滚珠丝杠副的优点（1）传动效率高：机构效率（0.92-0.96）比滑动丝杠（0.20-0.40）高3-4倍。 （2）摩擦力小：与滑动丝杠副相比驱动力矩为1/3，微进给可能，不会出现爬行现象，滚珠丝杠螺母副的动（静）摩擦系数基本相等。 （3）可预紧 （4）可逆性 （5）使用寿命长null*滚珠丝杠副的缺点（1） 制造工艺复杂，成本高 （2）不能实现自锁（摩擦角小于1°，可以采用自锁电机）。null*丝杠和螺母的螺纹滚道间装有承载滚珠，当丝杠或螺母转动时，滚珠沿螺纹滚道滚动，则丝杠与螺母之间相对运动时产生滚动摩擦，为防止滚珠从滚道中滚出，在螺母的螺旋槽两端设有回程引导装置，它们与螺纹滚道形成循环回路，使滚珠在螺母滚道内循环。端盖循环 插管循环null*1、滚珠的循环方式滚珠丝杠螺母副的滚珠循环方式常用的有外循环和内循环两种。循环中的滚珠叫工作滚珠，工作滚珠所走过的滚道叫工作圈数。 null*外循环（1）外循环 滚珠在循环过程结束后通过螺母外表面上的螺旋槽或插管返回丝杆螺母间重新进入循环。 结构简单，工艺性好，承载能力较高，但径向尺寸较大。应用最广，也可用于重载传动系统。null*（2）内循环 靠螺母上安装的反向器接通相邻滚道，使滚珠成单圈循环。 结构紧凑，刚度好，滚珠流通性好，摩擦损失小，但制造较困难。 适用于高灵敏、高精度的进给系统，不宜用于重载传动中。内循环null*2、滚珠丝杠螺母副的预紧滚珠丝杠副除了对本身单一方向的传动精度有要求外，对其轴向间隙也有严格要求，以保证其反向传动精度。滚珠丝杠副的轴向间隙是承载时在滚珠与滚道型面接触点的弹性变形所引起的螺母位移量和螺母原有间隙的总和。 通常采用双螺母预紧或单螺母（大滚珠、大导程）的方法，把弹性变形控制在最小限度内，以减小或消除轴向间隙，并可以提高滚珠丝杠副的刚度。null*双螺母预紧是使两个螺母产生轴向位移(相离或靠近)，以消除它们之间的间隙和施加预紧力，方法有三种： 1）双螺母螺纹式 2）双螺母垫片式 3）双螺母齿差式 2、滚珠丝杠螺母副的预紧null*1）双螺母螺纹式利用一个螺母上的外螺纹，通过圆螺母调整两个螺母的相对轴向位置实现预紧，调整好后用另一个圆螺母锁紧，这种结构调整方便，且可在使用过程中，随时调整，但预紧力大小不能准确控制。null**2）双螺母垫片式通过改变垫片的厚度，使滚珠丝杠的左右螺母不相对旋转，只作轴向位移，实现预紧。这种方式结构简单、刚性好，应用最为广泛。null*2）双螺母垫片式null*3）双螺母齿差式 在两个螺母的凸缘上各制有圆柱外齿轮，分别与固紧在套筒两端的内齿圈相啮合，其齿数分别为Z1、Z2，并相差一个齿。调整时，先取下内齿圈，让两个螺母相对于套筒同方向都转动一个齿，然后再插入内齿圈，则两个螺母便产生相对角位移，其轴向位移量为：null*2、滚珠丝杠螺母副的预紧单螺母预紧的方法有二种 1）增大滚珠直径法 2）偏置导程法null*1）增大滚珠直径法为了补偿滚道的间隙，设计时将滚珠的尺寸适当增大，使其4点接触，产生预紧力，为了提高工作性能，可以在承载滚珠之间加入间隔钢球。null*2）偏置导程法在螺母中部将其导程增加一个预压量Δ，以达到预紧的目的。null*3、滚珠丝杠的选定 根据机床的精度要求来选用滚珠丝杠的精度，根据机床的载荷来选定丝杠的直径，并且要验算丝杠扭转刚度、弯曲刚度、临界转速与工作寿命等。 滚珠丝杠副分为定位滚珠丝杠副(P)传动滚珠丝杠副(T)，精度分为七个等级，即1、2、3、4、5. 7、10级，1级精度最高，依次降低。 null*3、滚珠丝杠的选定 null**4、滚珠丝杠的主要技术参数 （1）名义直径D0 滚珠丝杠的名义直径D0是指滚珠中心圆的直径。D0值越大，丝杠的承载能力和刚度越大。用于数控机床进给驱动中的滚珠丝杠，取D0=20mm-100mm。选择D0值应大于丝杠长度L0的1/35-1/30。 （2）基本导程Ph     导程Ph应根据机床的脉冲指令要求和负载情况来选择。当名义直径D0确定后，Ph值大，可使螺纹的升角b变大。一般b>2°，通常取b>3.5°。   null**（3）滚珠直径d0 一般取d0= 0.6Ph。滚珠的工作圈数j和工作滚珠总数N，工作圈数j一般取2.5-3.5圈，而工作滚珠总数N以不大于150个为宜。 （4）列数K 要求工作圈数较多的场合，可采用双列或多列式螺母的结构形式。null*5、滚珠丝杠的支承结构 1）一端装止推轴承 （固定－自由式）、（双推－自由式）①轴向刚度低，与螺母位置有关； ②双推端可预拉伸安装； ③适宜中小载荷与低速，更适宜垂直安装，短丝杠。null*2）一端装止推轴承，另一端装深沟球轴承（固定－支承式）、（双推－ 简支）①轴向刚度不高，与螺母位置有关； ②双推端可预拉伸安装； ③适宜中速、精度较高的长丝杠。 null*3）两端装推力轴承（单推—单推式或双推—单推式） ①轴向刚度较高； ②预拉伸安装时，须加载荷较大，轴承寿命低； ③适宜中速、精度高。null*3）两端装双重止推轴承及深沟球轴承（固定－固定式）、（双推－ 双推式）①轴向刚度最高； ②预拉伸安装时，须加载荷较小，轴承寿命较高 ③适宜高速、高刚度、高精度。null*专用轴承null*1、应用和特点 7.2.4 同步齿形带传动它利用齿形带的齿形与带轮的轮齿依次相啮合传动运动和动力，因而兼有带传动、齿轮传动及链传动的优点，即无相对滑动，平均传动比准确，传动精度高，而且齿形带的强度高，厚度小，重量轻，故可用于高速传动；齿型带无需特别张紧，故作用在轴和轴承等上的载荷小，传动效率高，在数控机械上亦有应用。 null*V<50m/s P<300kW i<10null*组成：同步带（同步齿形带）是以钢丝为抗拉体，外包聚氨脂或橡胶。结构特点：横截面为矩形，带面具有等距横向齿的环形传动带，带轮轮面也制成相应的齿形。传动特点：靠带齿与轮齿之间的啮合实现传动，两者无相对滑动，而使圆周速度同步，故称为同步带传动。null*2、分类与结构 分类：1）梯形齿 2）圆弧齿 null*结构：1-带背，2-强力层，3-包布层，4-带齿。 包布层材料：尼龙布 带齿材料：氯丁橡胶 基体强力层材料：钢丝，玻璃纤维，芳香族聚酰胺纤维 2、分类与结构 主要参数 ①节线长：强力层中心线； ②节距t：相邻两齿在节线上的距离； ③模数m：是节距t与p之比，即m=t/p；null*3、同步带轮带轮的结构材料 一般：铸铁或钢； 高速、小功率：塑料或轻合金。 null*1、精密齿轮传动在伺服进给系统中的应用 齿轮传动在伺服进给系统中的作用： 改变运动方向、降速、增大扭矩、适应不同丝杠螺距和不同脉冲当量的匹配等。 当在伺服电机和丝杠之间安装齿轮(直齿、斜齿、锥齿等)时，必然产生齿侧间隙，造成反向运动的死区，必须设法消除。 7.2.5 精密齿轮传动null*1）圆柱齿轮传动 （1）双片薄齿轮错齿法 null*1）圆柱齿轮传动 （2）偏心轴套调整法 null*1）圆柱齿轮传动 （3）锥度齿轮调整法 null**2）斜齿轮传动 （1）垫片错齿调整法 薄片齿轮由平键和轴连接，互相不能相对回转。斜齿轮1和2的齿形拼装在一起加工。装配时，将垫片厚度增加或减少Dt，然后再用螺母拧紧。这时两齿轮的螺旋线就产生了错位，其左右两齿面分别与宽齿轮的齿面贴紧，从而消除了间隙。 null*2）斜齿轮传动 （2）轴向压簧错齿调整法 齿侧隙可以自动补偿，但轴向尺寸较大，结构不紧凑。null* 联轴器：是联接两轴或轴和回转件，在传递运动和转矩过程中与被联接件一同回转而不脱开的一种装置，是机械传动系统中的重要组成部分。 一般分为刚性联轴器和挠性联轴器，在传动过程中不改变转动方向和转矩的大小，这是各类联轴器的共性功能. 由于刚性联轴器对所联两轴的同轴度要求极高，而挠性联轴器具有补偿两轴相对偏移功能，因此挠性联轴器被广泛地应用。7.2.6 数控机床常用的联接方式null*1、刚性联轴器 用于两轴严格对中，工作中不发生相对偏移的地方。套筒联轴器null*1、刚性联轴器 用于两轴严格对中，工作中不发生相对偏移的地方。套筒联轴器null*凸缘联轴器1、刚性联轴器 用于两轴严格对中，工作中不发生相对偏移的地方。null*滑块联轴器1、刚性联轴器 用于两轴严格对中，工作中不发生相对偏移的地方。null*齿式联轴器1、刚性联轴器 用于两轴严格对中，工作中不发生相对偏移的地方。null*2、挠性联轴器 用于两轴有相对位移的地方。如果使用弹性元件，则称弹性联轴器。null*弹性套柱销联轴器2、挠性联轴器 用于两轴有相对位移的地方。如果使用弹性元件，则称弹性联轴器。null*2、挠性联轴器Panamech Multi-Beam stainless steel coupling Torque: 0.5 to 10Nmnull*Stainless steel bellows coupling Torque: 0.5 to 3Nm2、挠性联轴器null*主要内容 1、主传动系统作用 2、对主传动系统的要求 3、主轴调速与驱动 4、主传动的变速方式 5、主轴的支撑 6、主轴的结构7.3 数控机床的主传动系统null*产生主切削力，一般NC机床的主轴驱动功率在3.7KW～250KW之间。1、主传动系统作用1）数控机床主传动要有较宽的调速范围并尽可能实现无级变速。 为适应各种工序和不同材料加工的要求，需要较宽的变速范围，且要求在整个速度范围内均能够提供切削所需的功率或扭矩。2、对主传动系统的要求null*2）较高的回转精度和良好的动态响应性能。 应减少传动链，提高主轴部件刚度和抗振性、热稳定性，变速时自动加减速时间应短，调速运转平稳。应能对主轴负载进行检测控制，有过载报警功能。3）有旋转进给轴(C轴)的控制功能。 要求主轴能与其他进给轴同时实现联动控制，如在车螺纹、攻丝等加工时，主轴转速与直线坐标轴进给速度之间应保持一定的联动关系。2、对主传动系统的要求null*4）具有恒线速切削功能。 如在端面车削加工时，有时要求采用恒定的表面线速度，这就要求主轴转速能随着车削直径的改变而自动变化。5）主轴准停控制功能。 在加工中心上自动换刀时或执行某些特定的加工动作时，要求主轴需停在一个固定不变的方位上，这就需要主轴有高精度的准停控制功能。2、对主传动系统的要求null*3、主轴调速与驱动调速电机：直流电动机；交流电动机。 直流电动机可采用改变电枢电压(降压调速)或改变励磁电流（弱磁调速）的方法实现无级调速，降压调速可获得恒转矩，弱磁调速可获得恒功率输出。 交流电动机目前广泛采用矢量控制的变频调速方法，变频器应同时有调频兼调压的功能以适应负载特性的要求。null*调速方法 采用无级调速，虽然可使主轴齿轮箱大为简化，但其低速段输出扭矩常常无法满足机床强力切削的要求。 数控机床常用机电结合的方法，即同时采用电动机无级调速和机械齿轮变速两种方法，按照控制指令自动调速，以同时满足对主传动调速和输出大扭矩的要求。null*调速特性 在基速以下为恒转矩区域1，而在基速以上为恒功率区域2。null*4、主传动的变速方式 1）电机直接带动主轴旋转 2）同步齿形带传动 3）变速齿轮传动 4）主轴电机直接驱动（电主轴）null*1）电机直接带动主轴旋转结构紧凑、传动效率高； 主轴的转速和扭矩与电机完全一致； 低速性能的改善是其广泛应用的关键。null*2）同步齿形带传动null*传动平稳、结构简单、输出扭矩和变速范围小；不用齿轮传动，可避免振动和噪声。 高速、低转矩特性要求的主轴。适用于小型机床。2）同步齿形带传动null*3）变速齿轮传动null*齿轮变速组即可降速，扩大输出扭矩和恒功率变速范围，适用于大中型机床。 滑移齿轮的移动大都采用开关量信号控制的液压拨叉或直接由液压缸带动齿轮来实现。3）变速齿轮传动null*１通油、５卸荷 滑移齿轮在最左侧1卸荷 、 5通油 滑移齿轮在最右侧1、5同时通油 滑移齿轮在中间1，5 缸体 2活塞杆 3 拨叉 4套筒液压拨叉null*3）变速齿轮传动(2)双电动机驱动主轴。 高速时，通过皮带直接驱动主轴旋转；低速时，通过齿轮传动驱动主轴旋转。null*4）采用主轴电机直接驱动（一体化主轴，电主轴）null*主轴部件结构紧凑、重量轻、惯量小，振动噪声小、动态响应特性和刚度好。但发热对主轴精度影响较大。null*电主轴又称内装式主轴电机，即主轴与电机转子合为一体，其优点是主轴部件结构紧凑、重量轻、惯量小，可提高启动、停止的响应特性，利于控制振动和噪声。转速高，目前最高可达200000r/min。其缺点是电机运转产生的振动和热量将直接影响到主轴。 电主轴的关键问题：主轴组件的整机平衡；温度控制和冷却。null*电主轴结构示意图null*5、主轴的支撑作用：支承主轴、承受作用在主轴上的作用力（传动力、切削抗力等） 要求：转速、精度和相应的承载能力（即有足够的轴向和径向刚度）。null*1）主轴部件常用轴承的类型和精度等级 类型：滚动轴承、滑动轴承（动压、静压）、空气静压轴承、陶瓷轴承、磁悬浮轴承； 精度等级：E（高级）、D（精密级）、C（特精级）、B（超精级）普通精度的机床，前支承用C、D，后支承用D、E级，前支承比后支承高一个精度等级。精度较高的机床，前后支承均用B级精度。null*主轴部件主支承常用滚动轴承有角接触球轴承、双列短圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力轴承、推力轴承、 陶瓷滚动轴承等。 null*深沟球轴承双列深沟球轴承null*单向推力球轴承角接触球轴承null*空气轴承null*双列圆锥滚子轴承①一个公用外圈和两个内圈，由外圈的凸肩在箱体上进行轴向定位，箱体孔可以镗成通孔； ②磨薄中间隔套可以调整间隙或预紧，两列滚子的数目相差一个，能使振动频率不一致，明显改善了轴承的动态特性； ③这种轴承能同时承受径向和轴向载荷； ④通常用作主轴的前支承。null*角接触球轴承①这种类型的轴承既可承受径向载荷，又可承受轴向载荷； ②接触角有a=15°，a=25°和a=40°三种。15°接触角多用于轴向载荷较小，转速较高的场合；25°，40°接触角多用于轴向载荷较大的场合； ③将内、外圈相对轴向位移，可以调整间隙，实现预紧； ④多用于高速主轴。null*角接触球轴承的三种基本组合方式 图a为背靠背组合：可承受双向轴向载荷； 图b为面对面组合：可承受双向轴向载荷； 图c为同向组合：只能承受单向载荷，但承载能力较大； 轴向刚度较高，还可三联组配、四联组配。abcnull*2）支撑方式①前后支承都应有承受径向载荷的轴承。 支承方式：两支承、三支承等。 ②要有承受双向轴向载荷式的推力轴承。null*前支承采用双列短圆柱滚子轴承和60°角接触双列向心推力球轴承组合，后支承采用成对向心推力球轴承。 此配置可提高主轴的综合刚度，可满足强力切削的要求，普遍用于各类数控机床主轴。null*前支承采用高精度双列向心推力球轴承 向心推力轴承有良好的高速性，主轴最高转速可达4000r/min，但它的承载能力小。 适于高速，轻载，高精密的数控机床主轴。null*前后支承采用双列和单列圆锥滚子轴承。 径向和轴向刚度高，能承受重载荷，尤其是可承受较强的动载荷。 安装，调整性能好。限制了主轴转速和精度。 用于中等精度，低速，重载的数控机床的主轴。null*数控车床主轴支承方式①①以前中支承为主，采用圆锥滚子轴承背靠背组配，用碟形弹簧5来力，并补偿因主轴热伸长而使轴承预紧力的变化。 ②这种结构可视作推力支承在前支承，即前端定位。 ③后支承为辅助轴承7，采用深沟球轴承，不预紧，保留其游隙，当载荷较大时，该支承处挠度超过轴承的游隙时，轴承才参与工作。null*数控车床主轴支承方式②①前支承为H型双列圆锥滚子轴承，外围与箱体孔保持微小间隙配合，在弹簧力的作用下，外圈能够向后移动。 ②靠后支承P系列轴承中的弹簧力自动消除轴承的间隙，当主轴受热伸长时，轴承的间隙可以保持不变。null*数控车床主轴支承方式③前支承采用双列短圆柱滚子轴承承受径向载荷和60°角接触双列向心推力球轴承承受轴向载荷，后支承采用双列短圆柱滚子轴承，适用于中等转速，能承受较大的切削负载，主轴刚性高。null*6、主轴的结构四个功能部件： ①主轴部件； ②刀具自动夹紧机构； ③切屑清除装置； ④主轴准停装置。null*6、主轴的结构主轴的前支承4配置了三个高精度的角接触球轴承，用以承受径向载荷和轴向载荷，前两个轴承大口朝下，后面一个轴承大口朝上。前支承按预加载荷计算的预紧量由螺母5来调整。后支承6为一对小口相对配置的角接触球轴承，它们只承受径向载荷，因此轴承外圈不需要定位。该主轴选择的轴承类型和配置形式，满足主轴高转速和承受较大轴向载荷的要求。主轴受热变形向后伸长，不影响加工精度。null*主轴内部和后端安装的是刀具自动夹紧机构。它主要由拉杆7、拉杆端部的四个钢球3、碟形弹簧8、活塞10、液压缸11等组成。 取用过刀具过程：CNC发出换刀指令→液压缸（11）上腔进油→活塞（10）下移→推动拉杆（7）克服弹簧（8）的作用下移→带动钢球（3）移至大空间→钢球失去对拉钉（2）的作用→取刀null*吹扫过程：旧刀取走后→CNC发出指令→空压机启动→压缩空气经压缩空气管接头吹扫装刀部位并用定时器计时装刀过程：时间到→CNC发出装刀指令→机械手装新刀→液压缸上腔回油→拉杆（7）在碟形弹簧的作用下复位→拉杆带动拉钉上移至小直径部位→通过钢球将拉钉卡死null*主轴转矩的传递：机床的切削转矩是由主轴上的端面键来传递的。主轴的准停功能：每次机械手自动装取刀具时，必须保证刀柄上的键槽对准主轴的端面键，这就要求主轴具有准确定位的功能。为满足主轴这一功能而设计的装置称为主轴准停装置或称为主轴定向装置。null*主轴准停机构加工中心的主轴部件上的主轴准停装置，就是使主轴每次都能准确地停在固定不变的周向位置上，以保证自动换刀时主轴上的端面键能对准刀柄上的键槽。null*主轴准停装置一般分为机械式和电气式两种。图示是一电气式准停装置的原理图。在带动主轴旋转的带轮的端面上装有一个厚垫片，垫片上装有一个体积很小的永久磁铁，在主轴箱体对应与主轴准停的位置上，装有一磁传感器。当主轴需要停转换刀时，数控装置发出主轴准停的指令，电机降速，在主轴以最低转速慢转几圈且永久磁铁对准磁传感器时，磁传感器发出回应信号，经放大后，有定向电路控制主轴电机停在 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的周向位置上。 null*主要内容 7.4.1 分度工作台 7.4.2 数控回转工作台 7.4 分度工作台和数控回转工作台null*数控机床的圆周进给运动一般由回转工作台来实现。数控机床中常用的回转工作台有分度工作台和数控回转工作台，它们的功用各不相同。分度工作台的功用只是将工件转位换面，和自动换刀装置配合使用，实现工件一次安装能完成几个面的多种工序，提高工作效率；数控回转工作台除了分度和转位的功能之外，还能实现数控圆周进给运动。 7.4 分度工作台和数控回转工作台null*分度工作台7.4 分度工作台和数控回转工作台null*7.4 数控回转工作台和分度工作台 数控分度头null*7.4.1 分度工作台7.4 分度工作台和数控回转工作台分度工作台只能完成分度运动，不能实现圆周进给。分度工作台的分度只限于某些特定的角度。 功能：完成一定角度的回转分度运动。 作用：在加工中自动完成工件的转位换面，实现工件一次安装完成几个面的加工。 精度保证：采用专门定位元件来保证。 种类：定位销式分度工作台和鼠齿盘式分度工作台。null*1、定销式分度工作台主要靠工作台的定位销和定位孔实现，分度的角度取决于定位孔在圆周上的分布数量。工作过程分为三步：工作台松开并抬起；工作台回转分度；工作台下降并锁紧。null*分度前的准备工作：由CNC发出指令，电磁阀控制下底座20上六个均布的锁紧液压缸9中的压力油经环形槽流回油箱，活塞22被弹簧21顶起，工作台处于松开状态。同时消除间隙液压缸6卸荷，液压缸中的压力油流回油箱。油管15中的压力油进入中央液压缸16使活塞17上升，并通过螺柱18，支座5把推力轴承13向上抬起15mm。固定在工作台面上的定位销8从定位衬套7中拔出，完成了分度前的准备工作。 null*分度：数控指令使液压马达转动，驱动两对减速齿轮(图中未表示出)，带动固定在分度工作台2下面的大齿轮10转动进行分度。分度时工作台的旋转速度由液压马达和液压系统中的单向节流阀调节，分度初始时作快速转动，在将要到达规定位置前减速，减速信号由大齿轮10上的挡块1(共八个，周向均布)碰撞限位开关发出。当挡块1碰撞第二个限位开关时，分度工作台停止转动，同时另一定位销8正好对准定位衬套7的孔。 null*工作台定位夹紧：数控系统发出指令使中央液压缸16卸荷。液压油经油管15流回油箱，分度工作台2靠自重下降，定位销8进入定位衬套7孔中，完成定位工作。定位完毕后，消除间隙液压缸6的活塞顶住分度工作台2，使可能出现的径向间隙消除，然后再进行锁紧。压力油进入锁紧液压缸9，推动活塞22下降，通过活塞22上的T形头压紧工作台。至此，分度工作全部完成，机床可以进行下一工位的加工。null*2、鼠牙盘式分度工作台 主要特点 1）定位精度高，可达±2〃，最高可达±0.4〃。 2）采用多齿重复定位，重复定位精度稳定。 3）由于多齿啮合，啮合率高，所以定位刚度好，承载能力强。 4）最小分度为360º/Z，分度数目多，适用于多工位分度。 5）由于离合过程具有磨合作用，其定位精度不断提高，使用寿命长。 6）缺点是鼠齿盘制造比较困难。null*7.4.2 数控回转工作台数控回转工作台null*数控回转工作台数控回转工作台null*功能：完成工作台的连续回转进给和任意角度的分度。 作用：能作为回转坐标轴实现坐标联动加工，又能作为分度头完成工件的转位换面。 特点：采用伺服系统实现回转、精确分度和定位。 种类：开环数控回转工作台；闭环数控回转工作台。null*1、开环数控回转工作台采用功率步进电机驱动null*2、闭环数控回转工作台采用交、直流伺服电机驱动，并带有转角检测元件。null*主要内容 7.5.1 自动换刀装置的类型 7.5.2 刀库及选刀方式7.5 自动换刀装置null*概念：储备一定数量的刀具并完成刀具的自动交换功能的装置。要求：换刀时间短；刀具重复定位精度高；刀具储存量足够；结构紧凑；安全可靠。 ATC：Automatic Tool Changer 应用：数控车床、加工中心。null*1、回转刀架换刀 2、更换主轴换刀 3、带刀库的自动换刀装置4、更换主轴箱换刀 5、更换刀库换刀 7.5.1 自动换刀装置的类型null*工作原理同分度工作台1、回转刀架换刀 null*工作原理同分度工作台1、回转刀架换刀 null*常用于数控车床：四方、六方刀架或圆盘式轴向装刀刀架。 数控车床六方刀架工作原理： 1）刀架抬起 2）刀架转位 3）刀架压紧 4）转位油缸复位1、回转刀架换刀 null*1）刀架抬起 3）刀架压紧 1升降活塞 2刀架 3固定件 4配合件 5端齿离合器 6转位活塞 7空套齿轮 8齿条 9固定插销 10活动插销null*2）刀架转位1升降活塞 2刀架 3固定件 4配合件 5端齿离合器 6转位活塞 7空套齿轮 8齿条 9固定插销 10活动插销null*4）转位油缸复位1升降活塞 2刀架 3固定件 4配合件 5端齿离合器 6转位活塞 7空套齿轮 8齿条 9固定插销 10活动插销 11推杆 12触头10与9反靠周向定位，3与4锥面轴向定位。null*2、更换主轴换刀 动作过程： 1）脱开主轴传动 2）转塔头抬起 3）转塔头转位 4）转塔头定位压紧 5）主轴传动重新接通null*特点：缩短换刀时间；提高了换刀可靠性；主轴数目会影响主轴系统的刚度。 适用机床：工序较少、精度要求不高的数控钻床、铣床等。2、更换主轴换刀 null*3、带刀库的自动换刀装置组成：刀库、选刀机构、刀具交换机构及刀具在主轴上的自动装卸机构等四部分。 刀库位置：工作台上、立柱上或主轴箱上，作为一个独立部件装在机床之外。 特点：主轴刚性增强，有利于精密加工和重切削加工。 应用最广泛。null*中小型加工中心：刀库装在立柱上的一个托架上。刀库在托架的导轨上平行于X方向运动与主轴的上下运动实现换刀。 3、带刀库的自动换刀装置null*当刀库的容量大、刀具较重或机床总体布局等原因，刀库作为一个独立部件，装在机床之外。 3、带刀库的自动换刀装置null*类似组合机床，采用多主轴的主轴箱。 工作原理：主轴箱库存若干备用主轴箱，由两小车运输。 适用场合：加工箱体类零件，可提高生产率。4、更换主轴箱换刀 null*5、更换刀库换刀 null*1）刀库刀库是自动换刀装置中主要部件之一，其容量及具体结构对数控机床的设计有很大影响。 根据刀库所需要的容量、选刀及取刀方式，可以将刀库设计成多种形式。null*（1）刀库的形式①盘形刀库； ②链式刀库； ③格子式刀库。null*①盘形刀库null*盘形刀库为最常用的一种形式，每一刀座均可存放一把刀具。盘形刀库的储存量一般为15～40把。 ①盘形刀库null*当需要更多数量的刀具时，可采用图（e）所示的鼓轮弹仓式（又成刺猬式）刀库，其结构十分紧凑，在相同的空间内，它的刀库容量最大。①盘形刀库图(g)为多层盘形刀库。它们虽然也具有结构紧凑的特点，但选刀和取刀的动作较多，故较少应用。null*②链式刀库null*②链式刀库null*②链式刀库null*②链式刀库null*②链式刀库null*②链式刀库null*③格子式刀库这种刀库具有纵横排列十分整齐的很多格子，每个格子中均有一个刀座，可储存一把刀具，这种刀库可将其单独安置于机床外，由机械手进行选刀及换刀。这种刀库选刀及取刀动作复杂，应用最少。null*（2）设计刀库时应考虑的主要问题①合理确定刀库的容量 ②尽量缩短选刀时间 ③刀库运动速度适宜 ④刀库运行平稳 ⑤刀具在刀座中的排列 ⑥其它null*刀库的容量 铣削加工车削加工钻