ch数控机床的机械结构与装置精简.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 床的床身、立柱和导轨 工作台 主轴部件 进给系统 刀架和刀库 自动换刀装置 其他辅助装置 数控机床的机械结构包括： 第八章 数控机床的机械结构与装置 8.1 概述 8.2 主传动系统 8.3 进给传动系统 第八章 数控机床的机械结构与装置 主要内容 数控机床机械结构的特点 1) 支撑件的高刚度化 2）传动机构简约化 3）传动元件精密化 4）辅助操作自动化 8.1 概述 2.基本要求 1.结构特点 封闭整体箱形结构 8.1 概述 2.基本要求 1.结构特点 基础大件采用封闭整体箱形结构 合理布置加强筋 提高部件之间的接触刚度 1）提高刚度的措施 纵向隔板 提高抗弯刚度 横向隔板 提高抗扭刚度 斜向隔板 提高抗弯、抗扭刚度 1）提高刚度的措施 8.1 概述 2.基本要求 1.结构特点 改善机床的阻尼特性（如填充阻尼材料） 采用新材料，提高抗震性 1）提高刚度的措施 8.1 概述 2.基本要求 1.结构特点 实心 混凝土底座 内封泥沙 大理石底座 8.1 概述 2.基本要求 1.结构特点 2）减小热变形措施 主 轴 冷却风管 对机床热源进行强制冷却 采用热变形补偿装置 8.1 概述 8.2 主传动系统 8.3 进给传动系统 第八章 数控机床的机械结构与装置 产生主切削力 1.主传动系统作用 足够的转速范围 足够的功率和扭矩 各零部件应具有足够的精度、强度、刚度和抗振性 噪声低、运行平稳 2.对主传动系统的要求 8.2 主传动系统 3.主传动变速方式 采用变速齿轮传动 采用同步齿形带传动 采用主轴电机直接驱动（一体化主轴，电主轴） TND360型数控车床 两级齿轮变速 液压拔叉实现齿轮滑移 1）采用变速齿轮传动 1.传动方式 8.2 主传动系统 应用： 大中型数控机床。 主轴脉冲编码器 传动带 主轴电机 主轴 主要应用在小型数控机床，可避免齿轮传动引起的振动和噪声，但它只适用于低扭矩特性要求的主轴。 常用带：多楔带、同步带 2）采用带传动 1.传动方式 8.2 主传动系统 多楔带：兼有v带和平带的优点，既有平带柔软、强韧的特点，又有v带紧凑、高效等优点。 2）采用带传动 2.准停装置 1.传动方式 3.支撑结构 8.2 主传动系统 同步带:是利用带齿与带轮的啮合同步传动运动和力的一种新型传动带，能够保证准确的传动比。 梯形齿同步带 圆弧齿同步带 2）采用带传动 1.传动方式 8.2 主传动系统 电主轴：主轴与电机制成一体，使主轴驱动机构简化。空心轴转子，同时也是主轴。 定子 转子 1.传动方式 3）主轴电机直接传动 8.2 主传动系统 3）主轴电机直接传动 优点：主轴部件结构紧凑、简化、重量轻，实现了“零传动”，使传动精度大大提高，在高速数控机床大量采用。 缺点:电机运转产生的振动和热量将直接影响到主轴，因此，主轴组件的整机平衡、温度控制和冷却是内装式主轴电机的关键问题。 1.传动方式 8.2 主传动系统 8.1 概述 8.2 主传动系统 8.3 进给传动系统 第八章 数控机床的机械结构与装置 进给传动系统是将伺服电机的旋转运动转变为执行部件的直线运动或回转运动。 进给系统组成: 伺服电机及检测元件、传动机构、运动 变换机构、导向机构、执行件 8.3 进给传动系统 半闭环进给传动系统 1.进给传动系统的作用 2.对进给传动系统的要求 有较高的工作精度 响应速度快 调速范围宽 稳定性好 可靠性高 8.3 进给传动系统 常用传动机构: 一到两级传动齿轮和同步带； 运动变换机构: 丝杠螺母副、蜗杆蜗轮副、齿轮齿条副等；常用导向机构: 滑动导轨、滚动导轨、静压导轨 8.3 进给传动系统 3.常用机构形式 滚珠丝杠 滑动导轨 滚动导轨 按丝杠与螺母的摩擦性质分： 滑动丝杠螺母副： 主要用于旧机床的数控化改造、经济型数控 机床等； 滚珠丝杠螺母副： 广泛用于中、高档数控机床； 1.丝杠螺母 2.导向支撑 8.3 进给传动系统 由丝杠、螺母、滚珠、反向器组成。 丝杠（螺母）旋转，滚珠在封闭滚道内循环滚动、迫使螺母（丝杠）轴向移动，从而实现将旋转运动变换成直线运动。 1）工作机制 8.3 进给传动系统 1.丝杠螺母 2.导向支撑 2）两种滚珠循环方式 外循环：滚珠离开丝杠，在螺母体内（外）循环 2