金属切削机床实训(三)实验报告

实验三数控机床典型部件解刨认识
一实验目的及要求
1 熟悉掌握数控机床主传动系统机构形式。

2 熟悉掌握数控机床主轴组件如：刀具自动装夹装置、主轴准停装置等部件的工作原理及工作方式。

3 了解数控机床自动换刀装置的形式、刀库类型、道具系统及选刀方式。

4了解进给系统中滚珠丝杠的工作原理以及制动过程。

5 了解数控机床机床的润滑与排屑装置。

二实验内容
1 了解数控机床的主传动系统的机构形式
2 掌握数控机床主轴结构、准停、支承及密封润滑；数控机床导轨的作用及要求；
3 掌握数控机床自动换刀装置及机床的润滑与排屑。

三实验设备
数控车床(CAK6136)、数控铣床(VMC1370)、数控加工中心(VMC850)
四实验步骤和方法
1．讲解——主要由老师向学生作现场讲解，需详细介绍数控机床的主传动系统机构形式。

2．演示——主要由老师向学生演示数控机床主轴组件如：刀具自动装夹装置、主轴准停装置等部件的工作原理及工作方式。

3．练习——学生可按教师的演示步骤进行一些简单的操作
五实验相关知识概述
1.刀具自动夹紧装置
刀具自动夹紧由活塞8、螺旋弹簧7、拉杆4、蝶形弹簧5和4个钢球3所组成。

该机床采用锥柄刀具，刀柄的锥度为7：24，它与主轴前端锥孔锥面定心，且装卸方便。

夹紧时，活塞8上端接通回油路无油压，螺旋弹簧7使活塞8向上移动至图示位置，拉杆4在蝶形弹簧压力作用下也向上移动，钢球3被迫进入刀柄尾部拉钉2的环形槽内，将刀具的刀柄拉紧。

放松时，即需要换刀松开刀柄时，油缸上腔通入压力油，使活塞8向下移动，推动拉杆4也下移，直到钢球3被推至主轴孔径较大处，便松开了刀柄，机械手将刀具连同刀柄从主轴孔中取出。

刀具的刀柄是靠弹簧产生的拉紧力进行夹紧的，以防止在工作中突然停电时，刀柄自行脱落。

在活塞8上下移动的两个极限位置上，安装有行程开关9和10，用来发出刀柄夹紧和松开信号。

在夹紧时，活塞8下端的活塞杆端部与拉杆4的上端面之间应留有一定的间隙，约为4mm，以防止主轴旋转时引起端面摩擦。

2 主轴准停装置
主轴自动换刀时，保证主轴上的端面键对准刀柄上的键槽，以实现刀具正确定位和传递转矩。

即保证主轴在每次自动装卸刀具时，都应停在一定的周向位置上.。

该机床主轴定向准停装置设在主轴的尾部。

在主轴三联塔带轮1的上端面上，安装一个厚垫片4，在垫片4上装有一个体积很小的发磁体3，在主轴箱体的准停位置上装一个磁感应器2。

当主轴需要停车换刀时，数控系统发出主轴准停指令，控制主轴电动机降速，使主轴立即减速，再继续回转1/2～21/2转后，当发磁体3对准磁感应器2时，磁感应器发出准停信号，此信号经放大后，由定向电路使主轴电动机准确地停止在规定的周向位置上。

准停的位置精度是±1°。

这种准停装置的机械结构简单，定位迅速而准确。

3 自动换刀的结构形式：
取决于机床的型式、工艺范围、刀具的种类和数量等。

多工序数控机床广泛应用刀库式自动换刀装置。

数控机床采用刀库式自动换刀装置，它安装在机床立柱左侧的前部，由刀库和机械手两部分组成，刀库可容纳16把刀具。

刀库是自动换刀装置的主要组成部分，由刀库圆盘和传动机构等组成。

刀座的结构如图所示。

刀座以铰链形式与支承板3联接，滚子5置于固定导盘6的槽中限位，并在最下端换刀位置开有缺口。

锥孔尾部的两个弹簧球头销10用来夹紧刀具，这样刀座
旋转90°后，刀具也不会因自重而下落。

刀座顶部滚子2用以刀座在水平位置时支承刀座弹簧11将销12压在支承板3的凹槽中，使刀座定位在水平位置上。