数控落地铣镗床培训教材通用系列doc 50页Word下载.docx

1、以免由于不小心落下，可能会产生误动作或损坏手控盒；严禁用户私自改装本设备。若必须改装，请向本公司询问。由用户私自改装而引起的一切故障、事故等不在保修范围之内，本公司不负任何责任；为避免因对本机床理解不足及误操作可能引起的危险，操作者应为充分理解操作方法的专门责任人，其他人员不应该接触本机床。操作者必须阅读并充分理解全套使用说明书及数控系统的编程、操作、诊断等作业指导资料，并接受专门的培训。1.1.3注意安装调试人员需要具备专门的安装调试技能。在安装调试前，安装调试的相关人员根据需要必须阅读全套或部分使用说明书及数控系统的编程、操作、诊断等作业指导资料，并接受专门的培训；非电气专业人员不应接触机

2、床电气系统；切削部位及操作位置必须有足够亮度的照明；移动部件接近极限位置时应减速运行；主轴换挡变速，应在主轴停止运行后，再进行换档；机床运行中若发生突发事件，应马上按动红色急停按钮停机。待问题处理后，方可重新启动机床；机床防护罩上、主轴箱、走台及尾箱下禁止站人或放置物品；本机床适合加工燃点较高的黑色、有色金属；本机床附近不许存在有害气体、液体、粉尘；工作时，操作人员绝对不应离开，应在机床操作位置监视工作情况；取放特殊附件及重大的零件时，要与其他人员密切配合，动作协调、安全可靠。 检查吊具、钢丝绳是否完好；为避免切削时铁屑飞溅伤人的情况发生，操作者应在操作间内工作。只有在主 轴停止旋转时，操作者

3、才可在操作间外的可伸缩的走台中工作；使用特殊附件时，其工作扭矩和最高转速应符合附件使用说明书的要求；如发生因切削时间长，热膨胀使镗轴或滑枕移动困难时，请不要强行移动；新安装的机床，应在运行一个月、三个月、六个月时更换液压油。以后每六个月更换液压油一次，并清理油箱、清洗滤油器。滤油器发出报警信号后，请尽快通过泵站上的切换手柄将油路切换到另一清洁的滤油器上。然后清洗堵塞的滤油器；机床报警时，请先停机查明原因，排除故障后，再重新启动机床；停机前，各轴应低速运动，将镗轴、方滑枕缩回，其它移动部件运行至安全位置。1.2警示标牌在机床上的位置序号警示用语或安全标志警示标牌所在位置1闪电标牌电柜门上、各分线

4、盒上2主轴切削时禁止靠近主轴箱正面3走台下禁止站人走台侧面2.机床的总体介绍2.1机床概述机床稳定工作的环境条件：环境温度：1040相对湿度： 80电源：三相380V10%，50HZ2%空气介质：空气中粉尘浓度不得大于10mg/m3，不得含酸、碱、盐和腐蚀性气体。2.1.1机床的主要结构TK6916/20/26/32系列数控落地铣镗床为滑枕移动式结构，即主传动系统安装在主轴箱箱体内，主轴箱采用整体式包容结构，将滑枕包容在箱体内。铣轴装在方滑枕内带动镗轴旋转，镗轴可在铣轴内水平自由移动。机床各运动轴规定如下：X轴：滑座在床身导轨上的水平移动Y轴：主轴箱在立柱导轨上的垂直移动Z轴：镗轴在滑枕内的水

5、平移动W轴: 滑枕在主轴箱方孔内的水平移动V轴: 回转工作台的直线移动B轴: 回转工作台的旋转移动U轴：平旋盘滑板的直线移动C轴：附件绕主轴的回转运动A轴：附件绕其C轴的回转运动对机床各运动轴的规定及方向见下面图示：见下面简图，机床主要由多节拼接而成的床身、滑座、立柱、主轴箱、滑枕、液压泵站、电气等部分组成。其中床身固定在基础上，滑座在床身上水平运动（X轴）；立柱固定在滑座上，主轴箱侧挂在立柱导轨上，并沿立柱导轨垂直运动（Y轴），另外立柱为中空结构，空腔内装平衡重锤，通过链条和钢丝绳与主轴箱连接；主轴箱内部有主传动和滑枕系统，滑枕沿主轴箱方孔做水平运动（W轴）；而主轴组件又装在滑枕内部，其中铣

6、轴带动镗轴做主轴回转运动，镗轴在铣轴内还可水平运动（Z轴）。机床由独立液压站集中供油，各分支系统有独立油泵。床身水平导轨、立柱垂向导轨及主轴箱内水平导轨均采用恒压闭式静压导轨。机床若装有自动换刀系统，则该系统主要由沿导轨移动的机械手、安装在立柱后面的刀库，以及放在立柱后走台上的液压泵站等部分组成；在立柱正面装有随主轴箱移动或单独升降的操作走台，为操作者提供了工作空间；排屑器放置在转台和床身之间。另外机床还配备了刀具冷却泵站、液压泵站、油冷却机、电柜等装置。2.1.2主要用途与适用范围TK6916/20/26/32系列数控落地铣镗床可进行箱体的孔系镗孔加工，以及钻孔、扩孔、铰孔、切螺纹、切沟槽和

7、平面的铣削加工。用回转工作台可进行相对方向镗孔和多面加工。还可以用小直径铣刀以铣削方式代替大孔的镗削，用轮廓控制方式铣削斜面，框形平面、大孔端面。此外还可以加工坐标精度较高的孔。最适合加工：a）形状复杂、加工精度要求高、通用机床无法加工或很难保证加工质量的零件。b）具有复杂曲线或曲面轮廓的零件。c）具有难测量、难控制进给、难控制尺寸型腔的壳体或箱型零件。d）必须在一次装夹中完成铣、镗、锪、铰或攻丝等多工序的零件。方滑枕端面可装多种特殊附件，扩大机床能力和工艺范围。数控落地铣镗床适用于汽轮机、重型电机、船舶、重型机床和其它能源、军工、电力、橡胶、矿业、冶金等重型机器制造业加工形状复杂的大型零件。

8、2.2机床参数参数 / 型号TK6916TK6920TK6926TK6932镗轴直径 （mm）160200260320铣轴端部直径（mm）280400450镗轴锥孔（mm）ISO50ISO60滑枕截面尺寸（mm）440X480480X520600X650680X780立柱行程（X轴）（mm）6000+n*20008000+n*200010000+n*200018000+n*2000主轴箱行程（Y轴）（mm）3000/3500/40004000/5000/60005000/6000/7000/80008000/10000镗轴行程（Z轴）（mm）900/100012001500/17001800滑

9、枕行程（W轴）（mm）2000主轴转速（无级）（r/min） 1000/1500800/1200560/650600/800镗轴、滑枕进给速度（无级）（mm/min）140001-400013000镗轴、滑枕快速（mm/min）40003000主轴箱、立柱进给速度（无级）（mm/min）160001-6000主轴箱、立柱快速（mm/min）80006000主电机功率（KW ） 55/6071100129机床装机总容量（KVA）1301802203003静压导轨简介a.静压导轨的原理：利用外部供油系统将一定压力的油液送入导轨面之间，然后该处所承受的全部载荷被液体的静压力所平衡，随之建立起压力油膜

10、0.01-0.02mm，这样就形成了静压导轨。正常使用时，压力油不断从导轨间隙外泄，又不断从供油处得到补充，保持了平衡与稳定。b.静压导轨的特点：1.压力油膜的建立与速度无关，所以速度适应范围很宽，可以从极低速（包括零）至高速。2.在正常使用情况下，起动、工作和停止时，始终不会发生导轨间金属直接接触，所以使用寿命很长，精度保持性很好。3.油膜刚度很大，所以工作精度很高，抗振性能好。4.只要合理选择参数和结构，比较容易满足设计者对承载能力、油膜刚度等性能要求。5.静压导轨的摩擦系数仅为0.0005c.本系列机床静压系统的特点：1.只需一条压力油路，通过分支可供多个静压点。2.每一个静压点的压力值

11、都是独立可调的，通过调节螺旋阻尼管圈数来实现，并有压力表指示压力。3.静压点压力的调整简便可靠，维护简单。4.静压导轨并不是简单的平衡其所受的载荷，还有一个辅助静压导轨产生一个相反的力，来平衡和稳定静压导轨对所受载荷所产生的力。5.导轨的一面为粘接的锌基耐磨合金导轨板，易刮研至高精度，耐磨损。一旦有损伤至无法使用，可以轻易修去，重新粘接。本系列机床的X、Y、W、V、B坐标导轨均采用静压导轨形式。4.纵向坐标（X轴）4.1概述（床身/滑座）机床的纵向坐标（X坐标）指的是滑座沿床身导轨的运动，采用静压导轨形式，在滑座上装有磨擦系数较低的导轨板。在导轨侧面装有一侧带斜面的镶条，通过调整镶条来控制滑座

12、侧导轨板与床身侧导轨的间隙，以保证有足够的油膜刚性。在滑座的两端装有刮屑板，用以防止铁屑等杂物进入导轨的结合处。在床身上部装有不锈钢防护罩防止铁屑、冷却液等落到床身导轨上面损坏导轨。在滑座前后两面装有四个夹紧装置，液压油缸或碟簧夹紧，液压松开，进给箱的齿轮和轴承采用连续油润滑形式。X轴的驱动由安装在滑座内部的带有伺服电机的进给箱进行驱动，进给箱中装有双齿轮与固定在床身上的齿条啮合，带动滑座进给。齿轮箱中的传动齿轮由碟簧自动消隙。滑座移动位置检测元件为光栅尺。床身的撞块与滑座的行程开关限制滑座移动的极限位置。4.2床身、滑座的结构特点床身、滑座采用高强度的铸铁材料铸造而成，并经过时效处理。在其内

13、部布置有加强筋板，以保证床身、滑座有足够的刚度。床身下部有地脚孔，通过调整垫铁及地脚螺栓，使床身固定在机床地基上。5.竖直坐标（Y坐标）5.1概述竖直坐标（Y坐标）指的是主轴箱沿立柱导轨在竖直方向的移动，导轨采用静压导轨式结构。Y轴的进给是通过带制动的伺服电机驱动主轴箱进给箱（进给箱安装在主轴箱上部），进给箱驱动带双螺母预载的高精度循环滚珠丝扛来实现主轴箱进给。主轴箱进给的位置检测和反馈是通过光栅尺来实现的。在主轴箱上装有限位开关通过碰撞立柱两端的限位撞块（Y轴坐标的上下极限位置），来防止主轴箱移动时超过Y轴行程范围。在立柱内部装有与主轴箱重量相匹配的平衡锤，通过钢丝绳与主轴箱连接来实现对主轴

14、箱重力的平衡。在主轴箱的上下两端装有刮屑板，用以防止铁屑等杂物进入导轨的结合处。在立柱外部装有不锈钢防护罩和卷帘罩，防止铁屑、冷却液等落到立柱导轨上面，损坏导轨。在主轴箱上下两面装有四个夹紧装置，碟簧夹紧，液压松开，进给箱的齿轮和轴承采用连续油润滑形式。5.2立柱结构特性机床的立柱是由优质钢板焊接或由高强度的铸铁材料铸造而成的，并经过时效处理。在立柱内部布置有加强筋，以保证立柱有足够的刚性，立柱通过螺栓与滑座联接。用于Y轴进给的滚珠丝杠安装在立柱两导轨之间。5.3主轴箱平衡系统在立柱内部装有与主轴箱重力相匹配的重锤，通过钢丝绳与主轴箱联接，来实现对主轴箱重力的平衡。在立柱内腔两侧装有导向导轨，

15、用于重锤上、下移动的导向。这样可以保证重锤无论在主轴箱上、下移动还是立柱纵向移动时，都能平稳运动。在立柱顶部装有支撑钢丝绳用的滑轮、滑轮座、顶板等件，用于支撑重锤与主轴箱联接用的钢丝绳。6主轴进给坐标（Z、W坐标）6.1 Z坐标机床的Z坐标指的是镗轴在铣轴内部的前后移动，在铣轴的径向开有润滑孔，用于镗轴移动时的润滑。Z坐标的进给是通过伺服电机驱动镗轴进给箱（进给箱安装在滑枕后部），进给箱驱动带双螺母预载的高精度循环滚珠丝杠来实现镗轴进给。镗轴进给的位置检测和反馈是通过旋转编码器来实现的，在镗轴上装有撞块，通过碰撞滑枕前后两端的限位开关（安装在Z坐标的两极限位置），来防止镗轴移动时超过Z轴行程范

16、围。在铣轴的前端装有密封圈，用以防止铁屑等杂物进入镗轴与铣轴的结合处，损坏镗、铣轴表面。6.2 W坐标机床的W坐标指的是滑枕在主轴箱内部的前后移动，W坐标同样采用静压导轨形式。滑枕的上、下、左、右面为W坐标的导轨，在主轴箱方窗的一侧及下面装有摩擦系数较低的导轨板，另一侧及上面装有镶条用以调整导轨与导轨板之间的间隙，以保证静压油膜有足够的刚性。W坐标的进给是通过伺服电机驱动滑枕进给箱（进给箱安装在主轴箱后部），进给箱驱动带双螺母预载的高精度循环滚珠丝杠来实现滑枕进给。滑枕进给的位置检测和反馈是通过光栅尺来实现的，在滑枕上装有限位开关，通过碰撞主轴箱前后两端的撞块（安装在W坐标的两极限位置），来防

17、止滑枕移动时超过W轴行程范围。在主轴箱前端盖的方窗处装有刮屑板，用以防止铁屑等杂物进入导轨的结合处损坏导轨。在主轴箱的前后两端装有夹紧装置，液压夹紧，碟簧松开。进给箱的齿轮和轴承采用连续油润滑方式。6.3主轴箱的结构特性机床的主轴箱是由高强度的铸铁材料铸造而成，并经过时效处理。在主轴箱内部布置有加强筋，以保证主轴箱有足够的刚性，主轴箱通过静压导轨压板与立柱导轨联接，使主轴箱可沿立柱导轨上下移动。在主轴箱上装有主传动和滑枕等主要部件6.4滑枕及主轴结构图6.1 TK6916/20/26等产品的主轴轴承型式图6.2 TK6920/32等产品的主轴轴承型式本系列产品主轴轴承（是指在铣轴上的轴承）一部

18、分为（双列圆柱+双向推力角接触球+双列圆柱+球轴承）结构；一部分为（3或4+2的成套角接触球+球轴承）结构。这些轴承共同承担保持主轴回转精度和承受主轴双向轴向力的作用。在前部分轴承的外面，有镶装在滑枕内孔里的循环冷却套，由一个单独的油冷却机提供冷却了的压力油在其中进行循环冷却，可以带走部分主轴轴承运转过程中产生的热量，其余的热量通过热传导方式传到主轴和滑枕等处，使主轴系统的温度稳定在要求的范围内。从主轴轴承的内环往里分别是铣轴、镗轴及夹刀机构，其中铣轴是通过一对对称滑键将主电机的旋转动力传递给镗轴的，同时镗轴还可以在铣轴内部做轴向运动。夹刀机构是通过一组碟形弹簧和一个拉杆将夹爪向后拉紧的（其中

19、夹爪为成套外购，若想更换，可以从主轴前端的锥孔中旋出），当夹爪抓紧刀具尾部的拉钉时，就会将刀具拉紧在主轴锥孔内。7.传动系统机床传动主要由以下五部分组成：主传动和X、Y、Z、W轴的四向进给运动。7.1 主传动TK6916/20/26系列主传动（两档）TK6920/32系列主传动（三档）主传动系统位于主轴箱后上部的空腔内，通过花键轴与方滑枕内的主齿轮联接。主传动由交流伺服主轴电机驱动，首先通过联轴器将动力传到轴的齿轮轴上，然后通过齿轮啮合，再传到或轴的滑移齿轮上，通过滑移齿轮移动到左端、中间（三档结构）和右端，来实现档、档和档（三档结构）的从低到高的速度档位转换，最后再通过齿轮啮合将动力传到轴（

20、铣轴）的主齿轮上，从而驱动铣轴和镗轴一起回转，其中轴中的花键轴固定在滑枕的上端，并随滑枕左右移动，同时还在轴右端的花键齿轮内左右滑移。这样主传动系统经电气无级调速，在档位内可实现主轴无级变速。其机械换挡由油缸带动拨叉推动滑移齿轮来实现，并由检测开关检测滑移齿轮的位置，来反馈主传动的档位状态。两档换挡油缸+拨叉结构三档换挡油缸+拨叉结构7.2 进给传动上文已对X、Y、Z、W坐标的进给做了简要概述，下面是对各坐标的进给进行详细介绍。7.2.1 滑座进给（X轴）传动 TK6926/20/26滑座进给箱结构 滑座沿床身的水平移动由X向的进给箱驱动，进给箱位于滑座的空腔内，末级传动元件为高精度齿条（除部

21、分TK6916为斜齿条外，其余为直齿条）。滑座进给传动由伺服进给电机驱动，经多级齿轮降速，并通过轴上的两个小齿轮同步传到两个轴上，最后再传到两个轴上，轴是两个悬伸的齿轮轴，齿轮与固定在床身上的齿条啮合，则伺服电机的动力通过轴齿轮与齿条的啮合，带动滑座在床身上做水平移动。滑座移动为闭环控制，位置检测元件为光栅尺，位于滑座上的行程开关限制滑座移动的左右极限位置。注意：该处进给中的轴上部装有碟形弹簧柔性自动消隙结构（见上面消隙结构详图），调整时将轴上部法兰盘里面的螺母向下拧紧，则螺母通过推力轴承压紧蝶形弹簧，碟形弹簧又压在轴上，最终轴向下移动（轴两端的轴承是轴向不定位的圆柱滚子轴承），这时因为轴上的

22、两个小齿轮为旋向相反的斜齿轮，向下移动后，斜齿轮齿面将使与之相啮合的两个轴上的齿轮做微量旋向相反的旋转运动，然后这种旋转运动又传到轴的两个悬伸的齿轮上，使得两个齿轮的齿面分别压紧在齿条上两处相反的齿面上，从而实现了消除传动间隙、施加预紧力的目的。TK6932滑座进给箱结构 立柱进给箱俯视图 消隙结构详图7.2.2 主轴箱进给（Y轴）传动放大视图主轴箱沿立柱的垂直移动由Y向的进给箱驱动，进给箱位于主轴箱的上面，末级传动元件为高精度滚珠丝杠，其中滚珠丝杠的丝母主轴箱进给传动由带制动器的伺服进给电机驱动，经两级齿轮降速，驱动滚珠丝杠副螺母旋转，带动主轴箱垂直移动。主轴箱位置检测元件为光栅尺，位于主轴

23、箱上的行程开关限制主轴箱移动的极限位置。该处进给中的滚珠丝杠副为带预紧的双螺母结构，配套厂家在出厂前已施加预紧，且消除间隙。滚珠丝杠的预紧和定位由位于其两端的锁紧螺母来实现。7.2.3 镗轴进给（Z轴）传动镗轴沿铣轴（滑枕内部）的水平移动由Z向的进给箱驱动，进给箱位于滑枕的尾部，末级传动元件为高精度滚珠丝杠。镗轴进给传动由伺服进给电机驱动，经一级齿轮降速后，驱动滚珠丝杠副，由丝母带动镗轴移动，镗轴下面有导向轴为其导向。镗轴位置检测元件为电机内置编码器，位于滑枕上的行程开关限制镗轴移动极限位置。7.2.4 滑枕进给（W轴）传动TK6916系列W轴齿形带结构TK6920/26/32系列W轴齿轮结构

24、滑枕沿主轴箱方孔的水平移动由W向的进给箱驱动，进给箱位于主轴箱后部滑枕下方，末级传动元件为高精度滚珠丝杠。滑枕进给传动由伺服进给电机驱动，经同步齿形带或齿轮啮合降速后，驱动滚珠丝杠副带动滑枕移动。滑枕位置检测元件为光栅尺，位于滑枕后支架上的行程开关限制滑枕移动的极限位置。8机床液压、润滑及冷却系统8.1 泵站液压原理机床液压、润滑等油液集中由一个泵站供油，泵站油箱内部由一块隔板隔成回油箱和供油箱。首先，主机上的所有回油汇集到床身后部的回油管中，再通过回油管流进泵站上面的回油过滤器（粗滤），并进入泵站回油箱，在回油箱里还有磁铁棒，用来吸附回油中的铁质杂质；然后，回油箱的油液通过一个独立的导油泵将

25、油液泵入到供油箱内，在该泵的输入和输出端还分别有一个双联的过滤器（正常工作时，只用其中的一个，当滤芯阻塞时，会发出报警信号，这时可将转向开关转到另一个过滤器上，而阻塞的过滤器就可以拆下清洗或更换了），分别是半精过滤器和精过滤器，经过这两个过滤器后，进入供油箱的油液就是满足工作要求的干净油液了，则供油箱的泵组就不用通过过滤器来吸取油液了。在供油腔共有四套泵组输出压力油，分别是静压、夹紧、补偿和润滑，在输出的油路上分别有观测用的压力表和与系统连接的压力继电器，可以监测供油压力是否达到设定值，输出的四条管路从泵站出来后进入床身后面的水平拖链内，然后分别进入滑座和主轴箱内部。在泵站上还有一些辅助元件，

26、有液面控制继电器（控制油箱的高低液面）、加热器（油温过低时加热用）、空气滤清器（过滤进入油箱的空气）、液位计（观测油位高度）、截止阀（排油用）等。另外，还有一个油冷却机与泵站连通，当油温过高时，油冷却机开始工作，其先从油箱内吸取油液，然后在内部对油液冷却后再输出到油箱内，这样循环运行，直到油温降低到设定的温度。泵站液压油冬季可采用L-HG32号液压油，夏季可采用L-HG68号液压油，或者按使用者可采购到的适合型号。8.2 机床静压导轨位置与分布其中3，5为静压浮起面1，6为反向静压辅助面2为垂直基准面，4为调整镶条面其中9，11为静压浮起面7，12为反向静压辅助面8为垂直基准面，10为调整镶条

27、面其中17、18、19、20为相互垂直基准面13、14、15、16为对应的调整镶条面21为附件重量补偿浮起面机床共有三向静压导轨：床身/滑座导轨、主轴箱/立柱导轨、滑枕/主轴箱导轨，泵站输出的静压油路分别进入滑座和主轴箱，在进入每组静压导轨之前先由减压阀将压力降到23Mpa，然后进入几组静压点分油器内，通过一一对应的螺旋阻尼管降压后将不同压力的油供应到相应的静压油腔，随后该处导轨形成一定厚度（一般为0.010.02mm）的油膜，则导轨静压也就建立起来了。8.3 夹紧系统机床液压控制的各种阀组均为叠加阀形式，一般由3层组成：基板（底层）+12个连接板（中间层）+换向阀或减压阀（顶层），具有组合方便、拆卸简单的特点。机床的夹紧控制都是由泵站上的夹紧管路供油的，共有以下七种：1）主机刀具夹紧松开：为碟簧夹紧、液压松开结构2）铣头刀具夹紧松开：3）自动装附件夹紧松开：均为液压夹紧、松开4）滑座夹紧松开：TK6916型为为液压夹紧、松开，其余为碟簧夹紧、液压松开结构。5）主轴箱夹紧松开：6）滑枕夹紧松开：7）