第六章常用数控机床.ppt

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第第6章章常用数控机床常用数控机床l66.1.1数控车床数控车床l66.2.2数控铣床数控铣床l66.3.3加工中心加工中心l66.4.4特种加工机床特种加工机床6.16.1数控车床数控车床ll6.1.16.1.1概述概述ll数控车床，即用计算机数字控制的车床。

主要用于数控车床，即用计算机数字控制的车床。

主要用于数控车床，即用计算机数字控制的车床。

主要用于数控车床，即用计算机数字控制的车床。

主要用于对各种形状不同的轴类或盘类回转表面进行车削加对各种形状不同的轴类或盘类回转表面进行车削加对各种形状不同的轴类或盘类回转表面进行车削加对各种形状不同的轴类或盘类回转表面进行车削加工。

工。

工。

工。

ll6.1.26.1.2数控车床的分类数控车床的分类ll1.1.1.1.按数控系统的功能分类按数控系统的功能分类按数控系统的功能分类按数控系统的功能分类ll（1111）经济型数控车床）经济型数控车床）经济型数控车床）经济型数控车床如如如如图图图图7-17-17-17-1所示。

所示。

所示。

所示。

ll（2222）全功能型数控车床）全功能型数控车床）全功能型数控车床）全功能型数控车床如如如如图图图图7-27-27-27-2所示。

所示。

所示。

所示。

ll（3333）车削中心）车削中心）车削中心）车削中心如如如如图图图图7-37-37-37-3所示。

所示。

所示。

所示。

ll（4444）FMCFMCFMCFMC车床车床车床车床如如如如图图图图7-47-47-47-4所示。

所示。

所示。

所示。

下一页返回ll（11）经济型数控车床）经济型数控车床如如图图所示。

所示。

ll（22）全功能型数控车床）全功能型数控车床如如图图7-27-2所示。

所示。

ll（33）车削中心）车削中心如如图图7-37-3所示。

所示。

ll（44）FMCFMC车床车床如如图图7-47-4所示。

所示。

ll2.2.按主轴的配置形式分类按主轴的配置形式分类ll（11）卧式数控车床）卧式数控车床ll即主轴轴线处于水平位置的数控车床，即主轴轴线处于水平位置的数控车床，如如图图7-17-1和和图图7-27-2所示。

所示。

ll（22）立式数控车床）立式数控车床ll即主轴轴线处于垂直位置的数控车床，即主轴轴线处于垂直位置的数控车床，如如图图7-57-5所示。

所示。

ll此外，还有具有两根主轴的车床，称为此外，还有具有两根主轴的车床，称为双轴卧式数控车床或双轴立式数控车床，双轴卧式数控车床或双轴立式数控车床，如如图图7-67-6所示。

所示。

返回上一页下一页卧式数控车床数控立车回转刀架回转刀架车床主轴车床主轴斜床身斜床身ll车床各部件车床各部件回转刀架回转刀架主轴箱主轴箱尾架尾架顶针顶针排屑机构排屑机构径向进给机构径向进给机构Z轴进给机构轴进给机构ll卧式回转刀架ll卧式回转刀架ll尾座ll尾架尾架尾架导轨导轨顶尖顶尖ll数控车床的操纵面板ll上图为用对刀仪确定刀尖相对于机床原点的位置上图为用对刀仪确定刀尖相对于机床原点的位置ll右图为用对刀仪确定刀尖相对于机床原点的位置对刀仪量头对刀仪量头对刀仪摆臂对刀仪摆臂刀具刀具ll右图为对刀仪在车床上的安装位置。

对对刀刀仪仪摆摆臂臂固固定定螺螺钉钉对刀仪摆臂对刀仪摆臂对对刀刀仪仪摆摆臂臂回转座回转座三爪卡盘三爪卡盘ll双主轴数控车床ll3.3.按数控系统控制的轴数分类按数控系统控制的轴数分类ll（11）两轴控制的数控车床）两轴控制的数控车床ll机床上只有一个回转刀架，可实现两坐标机床上只有一个回转刀架，可实现两坐标轴控制。

轴控制。

ll（22）四轴控制的数控车床）四轴控制的数控车床ll机床上有两个独立的回转刀架，可实现四机床上有两个独立的回转刀架，可实现四轴控制。

轴控制。

ll4.4.其他分类方法其他分类方法ll按加工零件的基本类型分为卡盘式数按加工零件的基本类型分为卡盘式数控车床、顶尖式数控车床；控车床、顶尖式数控车床；ll按数控系统的不同控制方式分为直线按数控系统的不同控制方式分为直线控制数控车床、轮廓控制数控车床等；控制数控车床、轮廓控制数控车床等；ll按性能可分为多主轴车床、双主轴车按性能可分为多主轴车床、双主轴车床、纵切式车床、刀塔式车床、排刀床、纵切式车床、刀塔式车床、排刀式车床等。

式车床等。

返回上一页下一页l6.1.36.1.3数控车床的组成与布局数控车床的组成与布局ll1.1.数控车床的组成数控车床的组成ll数控车床一般由以下几个部分组成（如数控车床一般由以下几个部分组成（如图图7-7-77所示）所示）ll车床主机车床主机ll数控系统数控系统ll伺服驱动系统伺服驱动系统ll辅助装置辅助装置ll机外编程器机外编程器ll（11）从主运动与进给运动的联系来看）从主运动与进给运动的联系来看ll数控车床数控车床ll主运动和进给运动之间没有直接的机械主运动和进给运动之间没有直接的机械联系，主运动、横向进给运动、纵向进联系，主运动、横向进给运动、纵向进给运动分别由独立的电机驱动，每条传给运动分别由独立的电机驱动，每条传动链较短，结构简单；同时也能够加工动链较短，结构简单；同时也能够加工各种导程的螺纹，数控车床的主轴上安各种导程的螺纹，数控车床的主轴上安装有脉冲编码器，主轴的运动通过同步装有脉冲编码器，主轴的运动通过同步齿形带齿形带11：

11地传到脉冲编码器。

地传到脉冲编码器。

下一页返回上一页ll普通车床普通车床ll主运动和进给运动由一台电机驱动，它主运动和进给运动由一台电机驱动，它们之间存在直接的机械联系，传动链长，们之间存在直接的机械联系，传动链长，结构复杂，变速时需要人工调整；加工结构复杂，变速时需要人工调整；加工米制、模数制、英制等各种导程的螺纹，米制、模数制、英制等各种导程的螺纹，主要通过配挂轮、基本组、增倍组的配主要通过配挂轮、基本组、增倍组的配合得到，并要通过查表、计算的方式确合得到，并要通过查表、计算的方式确定挂轮、基本组、增倍组的齿轮副参数，定挂轮、基本组、增倍组的齿轮副参数，比较复杂。

比较复杂。

l（22）从驱动、变速方式来看。

）从驱动、变速方式来看。

l数控车床数控车床l主轴运动有三种驱动方式，分别是主轴运动有三种驱动方式，分别是分段无级变速、带传动变速以及电分段无级变速、带传动变速以及电机直接驱动变速；机直接驱动变速；l进给运动常采用步进电机、交流或进给运动常采用步进电机、交流或直流伺服电机通过有限级的传动副直流伺服电机通过有限级的传动副传给进给运动机构实现工作台的直传给进给运动机构实现工作台的直线运动或回转运动。

线运动或回转运动。

返回上一页下一页ll普通车床。

普通车床。

ll主运动由电机经过皮带传动、离合器及主运动由电机经过皮带传动、离合器及滑移齿轮变速使得主轴获得正反方向的滑移齿轮变速使得主轴获得正反方向的多级转速，而机床纵横向运动的实现是多级转速，而机床纵横向运动的实现是主轴通过交换齿轮架、进给箱、溜板箱主轴通过交换齿轮架、进给箱、溜板箱传到刀架，而纵横向不同进给量的实现传到刀架，而纵横向不同进给量的实现主要通过进给箱中基本组、增倍组的不主要通过进给箱中基本组、增倍组的不同组合。

同组合。

ll2.2.数控车床的布局数控车床的布局ll（11）床身和导轨的布局）床身和导轨的布局ll数控车床的床身导轨与水平面的相对位置数控车床的床身导轨与水平面的相对位置有多种形式，如有多种形式，如图图7-87-8所示，它有所示，它有44种布局种布局形式。

形式。

ll（22）刀架的布局）刀架的布局ll数按车床的刀架分为转塔式和排刀式刀架两数按车床的刀架分为转塔式和排刀式刀架两大类。

大类。

ll转塔式刀架是普遍采用的刀架形式，它通过转塔式刀架是普遍采用的刀架形式，它通过转塔头的旋转、分度、定位来实现机床的自转塔头的旋转、分度、定位来实现机床的自动换刀工作。

动换刀工作。

ll转塔式回转刀架有两种形式；转塔式回转刀架有两种形式；ll一种主要用于加工盘类零件，其回转轴线垂一种主要用于加工盘类零件，其回转轴线垂直于主轴；直于主轴；ll另一种主要用于加工盘类零件和轴类零回转另一种主要用于加工盘类零件和轴类零回转轴与主轴垂直件，其回转轴与主轴平行。

轴与主轴垂直件，其回转轴与主轴平行。

返回上一页下一页ll两坐标控制的数控车床，一般采用两坐标控制的数控车床，一般采用612612工工位转塔式刀架，如位转塔式刀架，如图图7-97-9所示。

所示。

ll排刀式刀架主要用于小型数控车床，适用于排刀式刀架主要用于小型数控车床，适用于短轴或套类零件加工，如短轴或套类零件加工，如图图7-107-10所示。

所示。

l6.1.46.1.4数控车床的特点与工艺范围数控车床的特点与工艺范围ll1.1.数控车床的特点数控车床的特点ll与普通车床相比，数控车床除了独具数控系统与普通车床相比，数控车床除了独具数控系统之外，还具有以下特点。

之外，还具有以下特点。

ll（11）结构特点：

）结构特点：

ll传动链短。

传动链短。

ll机床刚度大、转速较高，可实现无级变速。

机床刚度大、转速较高，可实现无级变速。

ll轻拖动、润滑好、排屑方便，机床寿命较长。

轻拖动、润滑好、排屑方便，机床寿命较长。

ll加工冷却充分、防护较严密。

加工冷却充分、防护较严密。

ll自动换刀。

自动换刀。

ll模块化设计等。

模块化设计等。

ll（22）加工特点）加工特点ll高精度高精度ll高效率高效率ll高柔性和高可靠性高柔性和高可靠性ll工艺能力强工艺能力强下一页返回上一页ll2.2.数控车床的工艺范围数控车床的工艺范围ll数控车削是数控加工中用得最多的加工数控车削是数控加工中用得最多的加工方法之一。

其工艺范围较普通机床宽的方法之一。

其工艺范围较普通机床宽的多，凡是能在数控车床上装夹的回转体多，凡是能在数控车床上装夹的回转体零件都能在数控车床上加工特别是形状零件都能在数控车床上加工特别是形状复杂的轴类或盘类零件，如复杂的轴类或盘类零件，如图图7-117-11所示。

所示。

ll（11）精度要求高的回转体零件）精度要求高的回转体零件ll（22）轮廓形状复杂的回转体零件）轮廓形状复杂的回转体零件ll（33）表面粗糙度好的回转体零件）表面粗糙度好的回转体零件返回上一页下一页ll（44）特殊螺纹的回转体零件。

如）特殊螺纹的回转体零件。

如图图7-7-1212所示。

所示。

ll（55）超精密、超低表面粗糙度的零件）超精密、超低表面粗糙度的零件ll6.1.56.1.5数控车床的传动系统与机械结构数控车床的传动系统与机械结构ll在数控车床上有三种运动传动系统。

这在数控车床上有三种运动传动系统。

这就是数控车床的主运动传动系统、进给就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。

运动传动系统和辅助运动传动系统。

ll每种传动系统的组成和特点各不相同，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。

它们一起组成了数控车床的传动系统。

下面以下面以MJ-50MJ-50数控车床为例介绍数控车床数控车床为例介绍数控车床的传动与主要机械结构，如的传动与主要机械结构，如图图7-137-13所示。

所示。

返回上一页下一页ll1.1.主传动系统主传动系统ll（11）主运动传动系统）主运动传动系统如如图图7-147-14所示。

所示。

ll（22）主轴部件）主轴部件如如图图7-157-15所示为所示为MJ-50MJ-50数控数控车床主轴箱结构。

车床主轴箱结构。

ll2.2.进给传动系统及传动装置进给传动系统及传动装置ll（11）进给传动系统）进给传动系统如如图图7-147-14所示。

所示。

ll（22）进给系统传动装置）进给系统传动装置如如图图7-167-16、7-177-17所所示。

示。

ll（11）主运动传动系统）主运动传动系统如如图图7-147-1