数控机床原理结构与维修第5章
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数控机床的典型机械结构
• ２. 具有较高的精度与刚度, 传动平稳, 噪声低 • 数控机床加工精度的提高, 与主轴系统的精度密切相关。 为此, 应提
高传动件的制造精度与刚度。 • ３. 具有良好的抗振性和热稳定性 • 数控机床一般既要进行粗加工, 又要进行精加工。
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５. ２ 数控机床主轴系统
• 加工时由于断续切削、加工余量不均匀、运动部件不平衡以及切削过 程中的自激振动等原因引起的冲击力或交变力的干扰, 使主轴产生振 动, 影响加工精度和表面粗糙度, 严重时甚至会破坏刀具或工件, 使加 工无法进行。 主轴系统的发热可能导致所有零部件产生热变形, 降低 传动效率, 破坏零部件之间的相对位置精度和运动精度而造成加工误 差。 因此, 要求主轴组件要有较高的固有频率、较好的动平衡、保持 合适的配合间隙并进行循环润滑等。
• 数控机床的机械结构仍然继承了普通机床的构成模式, 其零部件的设 计方法也同样类似于普通机床。
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５. １ 数控机床的机械结构概述
• 但近年来, 随着进给驱动、主轴驱动和ＣＮＣ 的发展, 为适应高生产 效率的需要, 现今的数控机床有着独特的机械结构, 除机床基础件外, 主要由以下各部分组成。
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第6章 数组
• 6.1 一维数组 • 6.2 二维数组 • 6.3 字符数组 • 6.4 数组程序举例
6.1 一维数组
• 6.1.1一维数组的定义方式 • 一维数组的定义方式为: • 类型说明符数组名[常量表达式]; • 其中: • 类型说明符可以是任何一种基本数据类型或构造数据类型。 • 数组名是用户定义的数组标识符。 • 方括号中的常量表达式须为整型，其值表小数组元素的个数，也称为
来表示。 • (5)允许在同一个类型说明中说明多个数组和多个变量。
高传动件的制造精度与刚度。 • ３. 具有良好的抗振性和热稳定性 • 数控机床一般既要进行粗加工, 又要进行精加工。
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５. ２ 数控机床主轴系统
• 加工时由于断续切削、加工余量不均匀、运动部件不平衡以及切削过 程中的自激振动等原因引起的冲击力或交变力的干扰, 使主轴产生振 动, 影响加工精度和表面粗糙度, 严重时甚至会破坏刀具或工件, 使加 工无法进行。 主轴系统的发热可能导致所有零部件产生热变形, 降低 传动效率, 破坏零部件之间的相对位置精度和运动精度而造成加工误 差。 因此, 要求主轴组件要有较高的固有频率、较好的动平衡、保持 合适的配合间隙并进行循环润滑等。
• 数控机床的机械结构仍然继承了普通机床的构成模式, 其零部件的设 计方法也同样类似于普通机床。
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５. １ 数控机床的机械结构概述
• 但近年来, 随着进给驱动、主轴驱动和ＣＮＣ 的发展, 为适应高生产 效率的需要, 现今的数控机床有着独特的机械结构, 除机床基础件外, 主要由以下各部分组成。
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第6章 数组
• 6.1 一维数组 • 6.2 二维数组 • 6.3 字符数组 • 6.4 数组程序举例
6.1 一维数组
• 6.1.1一维数组的定义方式 • 一维数组的定义方式为: • 类型说明符数组名[常量表达式]; • 其中: • 类型说明符可以是任何一种基本数据类型或构造数据类型。 • 数组名是用户定义的数组标识符。 • 方括号中的常量表达式须为整型，其值表小数组元素的个数，也称为
来表示。 • (5)允许在同一个类型说明中说明多个数组和多个变量。
数控车床控制技术与机床维修模版（3篇）
数控车床控制技术与机床维修模版一、数控车床控制技术数控车床是一种基于计算机控制的机械加工设备，能够实现复杂的加工操作，并且具有高精度和高效率的特点。
数控车床的核心是控制系统，它可以控制车床的运动和加工过程。
下面是关于数控车床控制技术的一些基本知识和介绍。
1.数控车床的分类数控车床按照控制方式可以分为点位控制和连续控制两种类型。
点位控制是指按照预定的程序，控制机床在不同位置进行切削操作。
连续控制是指控制机床在加工过程中，实现连续的运动。
2.数控车床的坐标系统数控车床的坐标系统是一个三维坐标系，分别为X轴、Y轴和Z 轴。
其中X轴代表横向的移动，Y轴代表纵向的移动，Z轴代表刀具的进给方向。
3.数控车床的编程方式数控车床的编程方式包括手工编程和自动编程两种。
手动编程是指操作人员通过编写程序手动控制机床的运动和加工过程。
自动编程是指使用专门的软件系统，根据加工零件的设计要求，自动生成机床控制程序。
4.数控车床的参数设置在使用数控车床进行加工之前，需要设置一些参数，包括机床的原点、工件的坐标系、刀具半径补偿等。
这些参数的设置决定了机床运动和加工的精度。
5.数控车床的设备和工具数控车床的设备和工具包括工作台、主轴、刀具库、抱杆等。
其中工作台用于夹持工件，主轴用于驱动刀具进行切削，刀具库用于存放刀具，抱杆用于固定工件。
二、机床维修模版机床维修是保证机床正常运行的重要工作，维修模版是机床维修的一种规范和流程，下面是关于机床维修模版的一些内容。
1.机床维修的目的机床维修的目的是恢复机床的正常工作状态，保证机床的精度和可靠性。
维修模版的目的是规范维修过程，提高维修效率。
2.机床维修的步骤机床维修的步骤通常包括故障诊断、故障排除和故障修复三个过程。
维修模版中，每个步骤都有具体的操作和流程。
3.机床维修的工具和设备机床维修过程中常用的工具和设备包括测量工具、切削工具、拆卸工具等。
维修模版中，每个工具和设备都有详细的使用说明。
第5章_数控机床的控制原理
CNC
第5章数控机床的控制原理 —— 5.1 概述
现代CNC数控系统：
软件插补或软、硬件插补结合的方法，由 软件完成粗主插要内补容，硬件完成精插补。
粗插补采用软件方法，将加工轨迹分割为 线段，
精插补采用硬件插补器，将粗插补分割的 线段进一步密化数据点。
粗、精插补结合的方法对数控系统运算速 度要求不高，可节省存储空间，且响应速 度和分辨率都较高。
令 Fi,j xeyj yexi 为偏差判别函数，
则有：
主要内容
1）Fi，j≥0时，向＋X方向进给一个脉冲当量，
到达点Pi＋1,
j，此时xi＋1=xi＋1，则点Pi＋1,
的偏差
j
判别函数Fi+1，j为：
Fi1, j xe y j yexi1
xe yj ye(xi 1)
Fi, j ye
CNC 第5章数控机床的控制原理5.2 逐点比较法
CNC
主要内容
第5章_数控机床的控制原理
CNC
第5章数控机床的控制原理 —— 5.1 概述
5.1.1 插补的基本概念
为什么数控主机要内床容能加工出曲线？ 怎样把单个的坐标运动组合成理想曲线呢？ 这就是插补所要解决的问题！
插补是一种运算程序，经过运算，判断出每 一步怎样进给误差更小？应同时向几个、还 是一个坐标轴进给？进多少？……
CNC 第5章数控机床的控制原理5.2 逐点比较法
三种方法判别当前加工点是否到达终点：
主要内容
判别插补或进给的总步数：N=Xe+Ye 分别判别各坐标轴的进给步数 仅判断进给步数较多的坐标轴的进给步数。
CNC 第5章数控机床的控制原理5.2 逐点比较法
开始 主要内容偏差判别
第五章数控铣削加工
内圆铣削
螺旋线插补
沿直线轴的 进给距离
圆弧终点坐标
在Z方向上进行螺旋线插补：G17 G02/G03 X_ Y_ I_ J_ Z_ F_； 或 G17 G02/G03 X_ Y_ R_ Z_ F_； 在Y方向上进行螺旋线插补：G18 G02/G03 Z_ X_ K_ I_ Y_ F_；
或
G18 G02/G03 Z_ X_ R_ Y_ F_；
模态代码指相应字段的值一经设置后就一直有效,直至某程序段又对该字 段重新设置。另一意义是指,设置之后,以后的程序段若使用相同的功能, 可以不必再输入该字段。比如直线插补G1就是模态代码.
退刀
进刀
平面轮廓零件的铣削加工
平面轮廓零件也称为型芯零件，多指凸的零件，平面轮廓加工 也称为外形轮廓加工，指用圆柱形铣刀的侧刃来切削工件。 编程方法：用工件轮廓坐标编程，使用刀具补偿指令。 制定数控加工工艺步骤：
工艺路线的确定
编程时，加工路线的确定原则主要有以下几点： （1）应能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求。 （2）应尽量缩短加工路线，减少刀具空程移动时间。 （3）应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量。 铣削内轮廓表面时，切入和切出无法外延，这时铣刀可沿零件轮 廓的法线方向切入和切出，并将其切入、切出点选在零件轮廓两几 何元素的交点处。
Z 10 终点
例. 如图所示的螺旋线程序 G91时：G91 G17 G03 X-30 Y30 R30 Z10 F100; G90时：G90 G17 G03 X0 Y30 R30 Z10 F100;
O
30
Y
30
在XY平面圆弧的终点坐 标为（0，30），直线 轴（Z轴）的进给距离 为+10。
X
图 27 螺旋线编程例图
螺旋线插补
沿直线轴的 进给距离
圆弧终点坐标
在Z方向上进行螺旋线插补：G17 G02/G03 X_ Y_ I_ J_ Z_ F_； 或 G17 G02/G03 X_ Y_ R_ Z_ F_； 在Y方向上进行螺旋线插补：G18 G02/G03 Z_ X_ K_ I_ Y_ F_；
或
G18 G02/G03 Z_ X_ R_ Y_ F_；
模态代码指相应字段的值一经设置后就一直有效,直至某程序段又对该字 段重新设置。另一意义是指,设置之后,以后的程序段若使用相同的功能, 可以不必再输入该字段。比如直线插补G1就是模态代码.
退刀
进刀
平面轮廓零件的铣削加工
平面轮廓零件也称为型芯零件，多指凸的零件，平面轮廓加工 也称为外形轮廓加工，指用圆柱形铣刀的侧刃来切削工件。 编程方法：用工件轮廓坐标编程，使用刀具补偿指令。 制定数控加工工艺步骤：
工艺路线的确定
编程时，加工路线的确定原则主要有以下几点： （1）应能保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求。 （2）应尽量缩短加工路线，减少刀具空程移动时间。 （3）应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量。 铣削内轮廓表面时，切入和切出无法外延，这时铣刀可沿零件轮 廓的法线方向切入和切出，并将其切入、切出点选在零件轮廓两几 何元素的交点处。
Z 10 终点
例. 如图所示的螺旋线程序 G91时：G91 G17 G03 X-30 Y30 R30 Z10 F100; G90时：G90 G17 G03 X0 Y30 R30 Z10 F100;
O
30
Y
30
在XY平面圆弧的终点坐 标为（0，30），直线 轴（Z轴）的进给距离 为+10。
X
图 27 螺旋线编程例图
第5章 数控插补原理
3.时间分割法插补精度 直线插补时，轮廓步长与被加工直线重合，没有插 补误差。
圆弧插补时，轮廓步长作为弦线或割线对圆弧进行 逼近，存在半径误差。
Y A(Xe,Ye) l l △X β O l △Y
α
第5章 数控装置的轨迹控制原理
FT l er 8r 8r
2
2
式中 er——最大径向误差； r——圆弧半径。 圆弧插补时的半径误差er与圆弧半径r成反比，与插补周期T和进 给速度F 的平方成正比。 插补周期是固定的，该误差取决于进给速度和圆弧半径。 当加工圆弧半径确定后，为了使径向误差不超过允许值，对进给 速度有一个限制。 例如：当要求er≤1μ m,插补周期为T=8ms，则进给速度为：
第5章 数控装置的轨迹控制原理
5.2 脉冲增量插补
-------逐点比较法
插补原理：每次仅向一个坐标轴输 出一个进给脉冲，每走一步都要通 过偏差计算，判断偏差点的瞬时坐 标同规定加工轨迹之间的偏差，然 后决定下一步的进给方向。 每个插补循环由四个步骤组成。
Y P1 P2 B
A 0
P0(x,y)
X 终点到？
设刀具由A点移动到B点，A（Xi－1，Yi－１ ）为圆弧上一插补 点, B(Xi，Yi)为下一插补点。AP为A点的切线，AB为本次插补的合成 进给量，AB=f。M为AB之中点。 通过计算可以求得下一插补点B点的坐标值
X i X i1 X
Yi Yi 1 Y
第5章 数控装置的轨迹控制原理
∑=5-1=4 ∑=4-1=3 ∑=3-1=2
9
10
F8＞0
F9＞0
-X
-X
F9=4-2×2+1=1，X9=2-1=1，Y9=5
5数控机床伺服驱动和检测
10
第一节 概述
但直流电机有电刷，限制了转速的提高，而且结构复杂，价格 也高。进入80年代后，由于交流电机调速技术的突破，交流伺服 驱动系统进入电气传动调速控制的各个领域。交流伺服电机，转 子惯量比直流电机小，动态响应好。而且容易维修，制造简单， 适合于在较恶劣环境中使用，易于向大容量、高速度方向发展， 其性能更加优异，已达到或超过直流伺服系统，交流伺服电机已 在数控机床中得到广泛应用。 直线电动机的实质是把旋转电动机沿径向剖开，然后拉直演 变而成，利用电磁作用原理，将电能直接转换成直线运动动能的 一种推力装置，是一种较为理想的驱动装置。在机床进给系统中， 采用直线电动机直接驱动与旋转电动机的最大区别是取消了从电 动机到工作台之间的机械传动环节，把机床进给传动链的长度缩 短为零。正由于这种传动方式，带来了旋转电动机驱动方式无法 达到的性能指标和优点。由于直线电动机在机床中的应用目前还 处于初级阶段，还有待进一步研究和改进。随着各相关配套技术 的发展和直线电动机制造工艺的完善，相信用直线电动机作进给 驱动的机床会得到广泛应用。
选择：①伺服系统要求的分辨率； ②考虑机械传动系统的参数。
分辨率（分辨角）α
设增量式码盘的规格为 n 线/转：
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二、脉冲编码器
第 五 章 数 控 机 床 的 驱 动 装 置
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二、脉冲编码器
第 五 章 数 控 机 床 的 驱 动 装 置
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二、脉冲编码器
第 五 章 数 控 机 床 的 驱 动 装 置
2
第一节 概述
数控机床闭环进给系统的一般结构如图所示，这是一个双闭环系统，内环 为速度环，外环为位置环。速度环由速度控制单元、速度检测装置等构成。速 度控制单元是一个独立的单元部件，它是用来控制电机转速的，是速度控制系 统的核心。速度检测装置有测速发电机、脉冲编码器等。位置环是由CNC装置 中的位置控制模块、速度控制单元、位置检测及反馈控制等部分组成。由速度 检测装置提供速度反馈值的速度环控制在进给驱动装置内完成，而装在电动机 轴上或机床工作台上的位置反馈装置提供位置反馈值构成的位置环由数控装置 来完成。伺服系统从外部来看，是一个以位置指令输入和位置控制为输出的位 置闭环控制系统。但从内部的实际工作来看，它是先把位置控制指令转换成相 应的速度信号后，通过调速系统驱动伺服电机，才实现实际位移的。
数控机床结构与维护 习题及答案 (韩鸿鸾第2版 ) 第5--7章
第五章自动换刀装置装调与维修一、填空题1.经济型数控车床方刀架换刀时的动作顺序是：刀架抬起、刀架转位、刀架定位和夹紧。
2.车削中心动力刀具主要由三局部组成：动力源、变速装置和刀具附件（钻孔附件和铳削附件等）。
3.车削中心加工工件端面或柱面上与工件不同心的外表时，主轴带开工件作分度运动或直接参与插补运动，切削加工主运动由动力刀具来实现。
4.无机械手换刀的方式是利用刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换。
5.刀库一般使用电动机或液压系统来提供转动动力，用刀具运动机构来保证换刀的可靠性，用定位机构来保证更换的每一把刀具或刀套都能可靠地准停。
6.刀库的功能是储存加工工序所需的各种刀具，并按程序指令，把将要用的刀具准确地送到换刀位置，并接受从主轴送来的已用刀具。
二、选择题（请将正确答案的代号填在空格中）1.代表自动换刀的英文是（B）。
A.APCB.ATCC.PLC2.双齿盘转塔刀架由（C ）将转位信号送可编程控制器进行刀位计数。
A.直光栅B.编码器C.圆光栅3.刀库的最大转角为（C ）,根据所换刀具的位置决定正转或反转，由控制系统自动判别，以使找刀路径最短。
A.90°B.1200C. 180°4.回转刀架换刀装置常用数控（A ）。
A.车床B.铳床C.钻床5,数控机床自动选择刀具中任意选择的方法是采用（C ）来选刀换刀。
A.刀具编码B.刀座编码C.计算机跟踪记忆6.加工中心的自动换刀装置由驱动机构、（A ）组成。
A,刀库和机械手B.刀库和控制系统C.机械手和控制系统D.控制系统7.圆盘式刀库的安装位置一般在机床的（A ）上。
A.立柱B.导轨C.工作台8 .加工中心换刀可与机床加工重合起来，即利用切削时间进行(B )o三、判断题(正确的划“ J”，错误的划“X”)1. (X)数控车床采用刀库形式的自动换刀装置。
2. (义)排刀式刀架一般用于大规格数控车床。
3. (X)无机械手换刀主要用于大型加工中心。
第5章 数控铣床
5.1.2 XKA5750数控铣床的组成
机床外形如图5-3所示，图中1为底座，5为床身，工作台13由伺 服电动机15带动在升降滑座16上作纵向（X轴）左右移动；伺服电动 机2带动升降滑座16作垂直（Z轴） 上下移动；滑枕8作横向（y轴）进 给运动。用滑枕实现横向运动，可 获得较大的行程。机床主运动由交 流无级变速电动机驱动，万能铣头 9不仅可以将铣头主轴调整到立式 和卧式位置，而且还可以在前半球 面内使主轴中心线处于任意空间角 度。图5-3 XKA5750数控立式铣床
加工工件所需要的运动仅仅是相对运动，因此，对部件的运动分配可以 有多种方案。如图5-4所示，同是用于铣削加工的铣床，根据工件的重量和尺 寸的不同，可以有四种不同的布局方案。 图5-4a是加工工件较轻的升降 台铣床，由工件完成三个方向的进给 运动，分别由工作台、滑鞍和升降台 来实现。 当加工件较重或者尺寸较高时， 则不宜由升降台带着工件作垂直方向 的进给运动，而是改由铣头带着刀具 来完成垂直进给运动，如图8-21b所 示。这种布局方案，铣床的尺寸参数 即加工尺寸范围可以取得大一些。如 图5-4c所示的龙门式数控铣床，工作 台载着工件作一个方向上进给运动， 其他两个方向的进给运动由多个刀架 即铣头部件在立柱与横梁来完成。 图5-4 数控铣床总体布局示意图 当加工更大更重的工件时，由工件作进给运动，在结构上是难于实现的，因 此，采用如图5-4d所示的布局方案，全部进给运动均由铣头运动来完成，这 种布局形式可以减小铣床的结构尺寸和重量。
图5-1 典型平面零件
2．变斜角类零件 加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件称为变斜角类零件，如图5-2 所示的飞机变斜角梁缘条。变斜角类零件的变斜角加工面不能展开为平面， 但在加工中，加工面与铣刀圆周的瞬间接触为一条直线。加工这类零件最 好采用四坐标或五坐标数控铣床摆角加工，如果没有上述机床，也可以用 三坐标数控铣床上进行两轴半近似加工。
数控机床的安装调试及保养维修
二、 数控机床的故障诊断
自诊断方法
１．启动诊断 ２．在线诊断
３．离线诊断
三、 数控机床的故障处置
１．故障的种类
（１） 系统当时处于何种方式。 （２） 在发生故障时如系统没有显示报警，这时需通过诊断画面检查系统 处于何种状态。 （３） ＣＲＴ 上是否有报警，报警号是什么。 （４） 定位误差超差情况。 （５） 如故障是刀具轨迹超差，那么此时的机床速度是多少等。
二、 新机床数控系统的连接与调整
（１） 数控系统的开箱检查。 （２） 外部电缆的连接。 （３） 数控系统电源线的连接。 （４） 设定的确认。 （５） 输入电源电压、频率及相序的确认。 （６） 确认直流电源的电压输出端是否对地短路。 （７） 数控柜通电，检查各输出电压。 （８） 确认数控系统各种参数设定系统（包括 ＰＬＣ）参数设定。 （９） 确认数控系统与机床侧的接口。 （１０） 纸带阅读机光电放大器的调整。
３．ＣＮＣ 电箱通电
４．ＭＤＩ（手动数据输入）试验
５．ＥＤＩＴ（编辑）功能试验
６．自动（ＡＵＴＯ）状态试验
７．外围设备试验
第2 节 数控机床的保养维修
一、 数控机床保养的概念
１．系统的可靠性
衡量系统可靠性的两个基本参数是故障频次和相关运行时间。
２．数控机床的利用率
３．数控系统的日常维护
（１） 制定数控系统日常维护的规章制度。 （２） 应尽量少开数控柜和强电柜的门。 （３） 定时清扫数控柜的散热通风系统。 （４） 数控系统输入／输出设备的定期维护。 （５） 定期检查和更换直流电动机电刷。 （６） 经常监视数控系统用的电网电压。 （７） 定期更换存储器用电池。 （８） 数控系统长期不用时的维护。 （９） 备板的维护。 （１０） 做好维修前的准备工作。
数控装置的轨迹控制原理
Fi X eYi X iYe
第5章 数控装置的轨迹控制原理
第二节 脉冲增量插补
一.逐点比较法 3、直线插补
若Fi≥0，表明Pi(Xi，Yi)点在OE直线上方或在直线上，应沿＋X向走一步，假设坐标 值的单位为脉冲当量，走步后新的坐标值为（Xi+1，Yi+1），且Xi+1=Xi+1，Yi+1=Yi , 新点偏差为
直线插补轨迹过程实例
第5章 数控装置的轨迹控制原理
第二节 脉冲增量插补
一.逐点比较法 3、直线插补
表5-5 直线插补运算过程
序号 起点 偏差判别 坐标进给 偏差计算 终点判别
F0 0
∑=7 ∑=6 ∑=5 ∑=4 ∑=3 ∑=2 ∑=1 ∑=0
1 2 3 4 5 6 7
F0=0 F1<0 F2>0 F3<0 F3>0 F5<0 F6>0
由图5-7可见，靠近Y轴区域偏差大于零，靠近X轴区 域偏差小于零。F≥0时，进给都是沿X轴，不管是＋X向还 是－X向，X的绝对值增大；F<0时，进给都是沿Y轴，不 论＋Y向还是－Y向，Y的绝对值增大。图5-8为四象限直线 插补流程图。
第5章 数控装置的轨迹控制原理
第二节 脉冲增量插补
一.逐点比较法
P点在圆弧外侧时，则OP大于圆弧半径R，即 X2＋Y2－R2>0 P点在圆弧内侧时，则OP小于圆弧半径R，即 X2＋Y2－R2<0 用F表示P点的偏差值，定义圆弧偏差函数判别式为
F X 2 Y 2 R2
当动点落在圆弧上时，一般约定将其和F>0一并考虑。
第5章 数控装置的轨迹控制原理
第二节 脉冲增量插补
沿Xe向走一步
数控机床原理与结构分析第5章数控机床的进给系统
数控机床原理与结构分析第5章 数 控机床的进给系统
contents
目录
• 引言 • 数控机床的进给系统原理 • 数控机床的进给系统结构 • 数控机床的进给系统性能分析 • 数控机床的进给系统维护与保养 • 结论
01 引言
数控机床的进给系统概述
数控机床的进给系统是实现切削加工的重要组成部分，它负 责将主轴的旋转运动传递到工作台或刀具上，以完成工件的 加工。
进给系统的热误差分析
热误差产生原因
热误差是由于进给系统在工作过程中受到热源影响，导致机械部件受热变形和温度升高， 从而影响进给系统的运动精度。热误差主要来源于传动元件、轴承、导轨等部件的受热
变形。
热误差补偿技术
为了减小热误差对进给系统性能的影响，可以采用热误差补偿技术。热误差补偿技术包括温 度检测、误差建模和补偿算法等环节，通过实时监测进给系统的温度变化，建立热误差模型
进给系统由电动机、传动装置、丝杠、工作台等组成，通过 控制电动机的旋转运动，经过一系列的传动装置，最终转化 为工作台或刀具的直线运动。
进给系统在数控机床中的重要性
进给系统是数控机床实现高精度、高效率加工的关键因素之一，其性能直接影响 着加工质量和生产效率。
随着现代制造业的发展，对数控机床的加工精度和效率要求越来越高，因此，对 进给系统的性能要求也越来越高。进给系统的性能优劣直接决定了数控机床的性 能和市场竞争力。
，并采用相应的补偿算法对热误差进行补偿，可以有效提高进给系统的运动精度。
05 数控机床的进给系统维护 与保养
进给系统的日常维护
每日检查
01
检查进给系统各部件是否正常，如导轨、丝杠、轴承等，确保
无异常声音和振动。
润滑保养
02
contents
目录
• 引言 • 数控机床的进给系统原理 • 数控机床的进给系统结构 • 数控机床的进给系统性能分析 • 数控机床的进给系统维护与保养 • 结论
01 引言
数控机床的进给系统概述
数控机床的进给系统是实现切削加工的重要组成部分，它负 责将主轴的旋转运动传递到工作台或刀具上，以完成工件的 加工。
进给系统的热误差分析
热误差产生原因
热误差是由于进给系统在工作过程中受到热源影响，导致机械部件受热变形和温度升高， 从而影响进给系统的运动精度。热误差主要来源于传动元件、轴承、导轨等部件的受热
变形。
热误差补偿技术
为了减小热误差对进给系统性能的影响，可以采用热误差补偿技术。热误差补偿技术包括温 度检测、误差建模和补偿算法等环节，通过实时监测进给系统的温度变化，建立热误差模型
进给系统由电动机、传动装置、丝杠、工作台等组成，通过 控制电动机的旋转运动，经过一系列的传动装置，最终转化 为工作台或刀具的直线运动。
进给系统在数控机床中的重要性
进给系统是数控机床实现高精度、高效率加工的关键因素之一，其性能直接影响 着加工质量和生产效率。
随着现代制造业的发展，对数控机床的加工精度和效率要求越来越高，因此，对 进给系统的性能要求也越来越高。进给系统的性能优劣直接决定了数控机床的性 能和市场竞争力。
，并采用相应的补偿算法对热误差进行补偿，可以有效提高进给系统的运动精度。
05 数控机床的进给系统维护 与保养
进给系统的日常维护
每日检查
01
检查进给系统各部件是否正常，如导轨、丝杠、轴承等，确保
无异常声音和振动。
润滑保养
02
数控机床操作技术第5章数控电火花线切割机床的操作与加工PPT课件
5.1 数控电火花线切割加工概述
数控电火花线切割加工，简称线切割。与切削类机 床不同，电火花线切割机床是直接利用电、热能进行加工 的，它可以加工一般切削加工方法难以或无法加工的各种 导电坚硬材料，如硬质合金、淬火钢、特殊金属等。常用 于加工冲压模具的凸、凹模、电火花成型机床的工具电极、 工件样板、工具量规和细微复杂形状的小工件以及窄缝等， 并可以对薄片重叠起来加工以获得一致尺寸。因此，电火 花线切割机床被广泛应用于仪器、仪表、电子、汽车等制 造行业。
5.2.1 坯料准备
对凹模类封闭形工件的加工，加工起始点必须选在 材料实体之内。这就需要在切割前预制工艺孔（即穿丝 孔），以便穿丝。对凸模类工件的加工，起始点可以选 在材料实体之外，这时就不必预制穿丝孔，但有时也有 必要把起始点选在实体之内而预制穿丝孔，这是因为坯 件材料在切断时，会在很大程度上破坏材料内部应力的 平衡状态，造成工件材料的变形，影响加工精度，严重 时甚至造成夹丝、断丝，使切割无法进行。
第5章 数控电火花线切割机床的操作与加工
5.1 数控电火花线切割加工概述 5.1.1 电火花线切割加工原理 5.1.2 电火花线切割机床的分类 5.1.3 电火花线切割加工特点与加工对象 5.1.4 电火花线切割机床的组成
5.2 数控电火花线切割加工工艺 5.2.1坯料准备 5.2.2 加工路线的选择 5.2.3 穿丝孔与切入点位置的确定 5.2.4 工件的装夹与找正 5.2.5 电极丝的选择与对刀 5.2.6 工艺参数的选择
5.2.2 加工路线的选择
对于电火花线切割加工，在选择加工路线时应尽量保 持工件或毛坯的结构刚性，以免因工件强度下降或材料内 部应力的释放而引起变形，
具体应注意以下几点： （1）切割凸模类工件应尽量避免从工件端面由外向里 进刀，最好从坯件预制的穿丝孔开始加工，如图5-6所示。
第5章加工中心
第5章加工中心加工中心（Machining Center，简称MC）是数控机床中功能较全、加工精度较高的工艺装备。
它把铣削、镗削、钻削、螺纹加工等功能集中在一台设备上，通常一次装夹可以完成多个加工要素的加工。
加工中心配置有容量几十甚至上百把刀具的刀库，刀库中放置有加工过程中使用的刀具和测量工具，通过PLC程序控制，在加工中实现刀具的自动更换和加工要素的自动测量。
加工中心的控制器具有控制二轴、三轴或多轴联动的能力，可以完成复杂型面的三维加工，其辅助机能可以保证加工中心在加工过程中实现刀具长度补偿、半径自动补偿，螺距误差补偿、丝杠间隙自动补偿，并具有过载保护、故障检测等功能。
加工中心是一种高性能加工设备，其生产效率比普通机床高5～10倍，特别适宜加工形状复杂、精度要求高的单件或中小批量多品种生产。
5.1 加工中心的结构与特点5.1.1 加工中心的结构加工中心有各种类型，虽然外形结构各异，但总体来看大体上由以下几部分组成。
1．基础部件由床身、立柱和工作台等大件组成，它们是加工中心结构中的基础部件。
这些大件有铸铁件，也有焊接的钢结构件，它们要承受加工中心的静载荷以及在加工时的切削负载，因此必须具备更高的静动刚度，也是加工中心中质量和体积最大的部件。
2．主轴部件由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零件组成。
主轴的启动、停止等动作和转速均由数控系统控制，并通过装在主轴上的刀具进行切削。
主轴部件是切削加工的功率输出部件，是加工中心的关键部件，其结构的好坏，对加工中心的性能有很大的影响。
3．数控系统由CNC装置、可编程序控制器、伺服驱动装置等组成，是加工中心执行顺序控制动作和控制加工过程的中心。
4．伺服系统伺服系统的作用是把来自数控装置的信号转换为机床移动部件的运动，其性能是决定机床的加工精度、表面质量和生产效率的主要因素之一。
加工中心普遍采用半闭环、闭环和混合环三种控制方式。
5．自动换刀装置（ATC）加工中心与一般数控机床的显著区别是具有对零件进行多工序加工的能力，有一套自动换刀装置。
数控机床与编程第五章编程基础21-22
29
就程序结构和组成而言
, 子程序和主程序并 无本质区别 , 但使用上子程序有以下特点 : 1) 子程序可以被任何主程序或其他子程序 所调用 , 并且可以多次循环执行。 2）被主程序调用的子程序 , 还可以调用其 他子程序 , 这一切能称为子程序的嵌套。 3) 子程序执行结束 , 能自动返回到调用的 程序中。 4) 子程序一般都不可以作为独立的加工程 序使用 , 它只能通过调用来实现加工中的局 部动作。
24
开机默认代码
为了避免编程人员在程序编制中出现
的指令代码遗漏 , 像计算机一样 , 数控 系统 中也对每一组的代码指令 , 都取 其中的一个作为开机默认代码 , 此代码 在开机或系统复位时可以自动生效。
25
分组代码的使用注意点
1)
同一组的代码在一个程序段中只能 有一个生效 , 当编入两个以上时 , 一般 以最后输入的代码为准 ; 但不同组的代 码可以在同一程序段中编入多个。 2) 对于开机默认的模态代码 , 若机床在 开机或复位状态下执行该程序 , 程序中 允许不进行编写。
30
子程序的调用
在大多数数控系统中
, 子程序的程序号 和主程序号的格式相同 ,即：也用 O 后 缀数字组成。但其结束标记必须使用 M99( 或 M17), 才能实现程序的自动返 回功能。 对于采用 M99 作为结束标记的子程序 , 其调用可以通过辅助机能中的 M98 代 码指令进 行。但在调用指令中子程序 的程序号由地址 P 规定 ,
标系 , 用右手螺旋法则判定 。右手的拇 指、食指、中指互相垂直 , 并分别代表 +X 、 +Y 、 +Z 轴。围绕 +X 、 +Y 、 +Z 轴的回转运 动分别用 +A 、 +B 、 +C 表示 , 其正向用右手螺旋定则确定。与 +X 、 +Y 、 +Z 、 +A 、 +B 、 +C 相 反 的方向用带 “′” 的 +X ′ 、 +Y′ 、 +Z ′ 、 +A ′ 、 +B ′ 、 +C ′表示。
就程序结构和组成而言
, 子程序和主程序并 无本质区别 , 但使用上子程序有以下特点 : 1) 子程序可以被任何主程序或其他子程序 所调用 , 并且可以多次循环执行。 2）被主程序调用的子程序 , 还可以调用其 他子程序 , 这一切能称为子程序的嵌套。 3) 子程序执行结束 , 能自动返回到调用的 程序中。 4) 子程序一般都不可以作为独立的加工程 序使用 , 它只能通过调用来实现加工中的局 部动作。
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开机默认代码
为了避免编程人员在程序编制中出现
的指令代码遗漏 , 像计算机一样 , 数控 系统 中也对每一组的代码指令 , 都取 其中的一个作为开机默认代码 , 此代码 在开机或系统复位时可以自动生效。
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分组代码的使用注意点
1)
同一组的代码在一个程序段中只能 有一个生效 , 当编入两个以上时 , 一般 以最后输入的代码为准 ; 但不同组的代 码可以在同一程序段中编入多个。 2) 对于开机默认的模态代码 , 若机床在 开机或复位状态下执行该程序 , 程序中 允许不进行编写。
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子程序的调用
在大多数数控系统中
, 子程序的程序号 和主程序号的格式相同 ,即：也用 O 后 缀数字组成。但其结束标记必须使用 M99( 或 M17), 才能实现程序的自动返 回功能。 对于采用 M99 作为结束标记的子程序 , 其调用可以通过辅助机能中的 M98 代 码指令进 行。但在调用指令中子程序 的程序号由地址 P 规定 ,
标系 , 用右手螺旋法则判定 。右手的拇 指、食指、中指互相垂直 , 并分别代表 +X 、 +Y 、 +Z 轴。围绕 +X 、 +Y 、 +Z 轴的回转运 动分别用 +A 、 +B 、 +C 表示 , 其正向用右手螺旋定则确定。与 +X 、 +Y 、 +Z 、 +A 、 +B 、 +C 相 反 的方向用带 “′” 的 +X ′ 、 +Y′ 、 +Z ′ 、 +A ′ 、 +B ′ 、 +C ′表示。
数控机床原理、结构与维修 第5章 回转工作台与自动换刀系统
5.1 分度工作台
图5-3 齿盘定位分度工作台 1—螺旋弹簧 2、10、11—轴承 3—蜗杆 4—蜗轮 5、6—减速齿轮 7—管道 8—活塞 9—分度工作台 12—液压缸 13、 14—分度齿盘
5.1 分度工作台
5.1.3 鼠牙盘分度工作台 鼠牙盘式分度工作台主要由工作台面、底座、分度液压缸及鼠牙 盘等零件组成，如图5⁃4所示。鼠牙盘是保证分度精度的关键零件，
图5-8 双蜗杆传动结构 1—轴向固定蜗杆 2—轴向调整蜗杆 3、5—调整垫 4—锁紧螺母
5.2 数控回转工作台
图5-9 数控回转工作台 1—电液脉冲马达 2、4—齿轮 3—偏心环 5—楔形拉紧销 6—压块 7—螺母 8—锁紧螺钉 9—蜗杆 10—蜗轮 11—调整套 12、13—夹紧瓦 14—夹紧液压缸 15—活塞 16—弹簧 17—钢球 18—光栅 19—撞块 20—感应块
5.3 刀架换刀装置
表5-1 自动换刀装置
类
型
回转刀架
特
点
适用范围
各种数控车床，车 削加工中心
转塔式
多为顺序换刀，换 刀时间短，结构简单 紧凑，可容纳的刀具 较少 顺序换刀，换刀时 间短，刀具主轴都集 中在转塔头上，结构 紧凑。但刚性较差， 刀具主轴数受限制
转塔头
数控钻、镗、铣床
5.3 刀架换刀装置
表5-1 自动换刀装置
刀库式
刀具与主轴之间直 接换刀
换刀运动集中，运 动部件少。但刀库容 量受限
用于各种类型的自 动换刀数控机床上， 尤其是对使用回转类 刀具的数控镗铣床类 的立式、卧式加工心。 要根据工艺范围和机 床特点，确定刀库容 量和自动换刀装置形 式
用机械手配合刀库 进行换刀
刀库只有选刀运动， 机械手进行换刀运动， 刀库容量大
5.第五章 数控机床电气控制线路
图5.1 数控机床电气组成结构框图
1
第一节 数控车床电气控制线路
数控车床的机械部分比同规格的普通车床更为紧凑简洁。 主轴传动为一级传动,去掉了普通机床主轴变速齿轮箱， 采用了变频器实现主轴无级调速。进给移动装置采用滚 珠丝杠，传动效率高、精度高、摩擦力小。
2
1.1 数控车床的主要工作情况
一般经济型数控车床的进给均采用步进电动机，进给电 动机的运动由NC装置实现信号控制。 数控车床的刀架能自动转位。换刀电动机有步进、直流 和异步电动机之分，这些电动刀架的旋转、定位均由NC 数控装置发出信号，控制其动作。而其他的冷却、液压 等电气控制跟普通机床差不多。 现以经济型CK0630型数控车床为例，说明普通数控车床
20
图 5.11 数控系统控制步进驱动接线图原理图
21
4、数控系统对电动刀架的控制:
(1)、直流型电动机电动刀架
数控系统控制电动刀架,主要控制刀架电动机的正反转, 所反应的刀号数送给数控系统.从数控系统输入信号接 口来看，低电平有效。由于电动机电流不是太大，故 选用数控系统能驱动的功率继电器。
数控系统控制电动刀架电动机的接线原理图如图5.12 所 示 。 P3 口 的 O6(P3.6) 和 O7 （ P3.7) 控 制 KA3 、 KA4继电器,由于输出低电平有效,故中间继电器另一端 接+24V。三个微动开关信号SQ1～ SQ3分别接P3口 的I1（P3.21)、I2（P3.22）、I3（P3.23），信号低 电平有效。图5.12中，用 KA3、KA4的触点控制直流 电动机正反转，而直流电源 DC27V的产生通过变压器 和整流桥等电路产生。
31
图5.19 CLK脉冲与DIR信号波形
图5.20 数控系统与步进驱动的接口图
1
第一节 数控车床电气控制线路
数控车床的机械部分比同规格的普通车床更为紧凑简洁。 主轴传动为一级传动,去掉了普通机床主轴变速齿轮箱， 采用了变频器实现主轴无级调速。进给移动装置采用滚 珠丝杠，传动效率高、精度高、摩擦力小。
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1.1 数控车床的主要工作情况
一般经济型数控车床的进给均采用步进电动机，进给电 动机的运动由NC装置实现信号控制。 数控车床的刀架能自动转位。换刀电动机有步进、直流 和异步电动机之分，这些电动刀架的旋转、定位均由NC 数控装置发出信号，控制其动作。而其他的冷却、液压 等电气控制跟普通机床差不多。 现以经济型CK0630型数控车床为例，说明普通数控车床
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图 5.11 数控系统控制步进驱动接线图原理图
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4、数控系统对电动刀架的控制:
(1)、直流型电动机电动刀架
数控系统控制电动刀架,主要控制刀架电动机的正反转, 所反应的刀号数送给数控系统.从数控系统输入信号接 口来看，低电平有效。由于电动机电流不是太大，故 选用数控系统能驱动的功率继电器。
数控系统控制电动刀架电动机的接线原理图如图5.12 所 示 。 P3 口 的 O6(P3.6) 和 O7 （ P3.7) 控 制 KA3 、 KA4继电器,由于输出低电平有效,故中间继电器另一端 接+24V。三个微动开关信号SQ1～ SQ3分别接P3口 的I1（P3.21)、I2（P3.22）、I3（P3.23），信号低 电平有效。图5.12中，用 KA3、KA4的触点控制直流 电动机正反转，而直流电源 DC27V的产生通过变压器 和整流桥等电路产生。
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图5.19 CLK脉冲与DIR信号波形
图5.20 数控系统与步进驱动的接口图
数控加工技术-第五章 数控机床的伺服系统
《数控加工技术》
2. 步进电动机的工作原理 反应式步进电动机又叫可变磁阻式 (Variable Reluctance) 步进电动机, 简称 VR 电动机。 (1) 反应式步进电动机的结构
图 5-5 径向式三相反应式电动机的结构原理 1—绕组 2—定子铁心 3—转子铁心 4—A 相
图 5-6 三相轴向分相式反应式步进电动机的结构原理 1—外壳 2—C 段绕组 3—C 段定子 4—转轴 5—C 段检转子 6—空气隙
《数控加工技术》
1. 步进电动机的分类 步进电动机的种类繁多, 步进电动机按运动方式可分为旋转运动、 直线运动、 平面运 动和滚切运动式步进电动机; 按工作原理可分为反应式 (磁阻式)、 电磁式、 永磁式、 永磁 感应子式步进电动机; 按使用场合可分为功率步进电动机和控制步进电动机; 按结构可分为单 段式 (径向式)、 多段式 (轴向式)、 印刷绕组式步进电动机; 按相数可分为三相、 四相、五 相步进电动机等; 按使用频率可分为高频步进电动机和低频步进电动机。 不同类型的步进电 动机, 其工作原理、 驱动装置也不完全一样。
普通高等教育3D版机械类规划教材
数 控 加 工 技 术（3D版）
2020.8
《数控加工技术》
第五章 数控机床的伺服系统
§5-1 数控机床的伺服系统概述 §5-2 伺服系统的驱动元件 §5-3 伺服系统的位置检测装置
《数控加工技术》 5.1 数控机床的伺服系统概述
5.1.1 伺服系统的组成及工作原理
《数控加工技术》
3) 三相六拍工作方式。 若定子绕组的通电顺序是A→AB→B→BC→C→CA→A→……, 这 种通电方式是单、 双相轮流通电。
《数控加工技术》
5.1.3 数控伺服系统的分类
数控技术方案第5章(华科版)
精度、高稳定性的特点。
03
数控编程基础与加工工艺
数控编程基本概念及步骤
数控编程定义
将零件的加工信息按照数控系统规定的代码和格式 ，编制成加工程序的过程。
数控编程步骤
分析零件图、确定工艺过程、计算刀具轨迹、编写 加工程序、程序校验与修改。
数控编程分类
手工编程和自动编程。
加工工艺分析与设计原则
80%
04
数控系统硬件组成与功能实现
输入输出设备及其作用
输入设备
将加工信息输入到数控系统中 的设备，如键盘、纸带阅读机 等。
输出设备
将数控系统内部的信息输出到 外部设备，如显示器、打印机 等。
作用
实现人机交互，使得操作人员 能够方便地对数控系统进行控 制和监视。
控制器和执行器原理及选型方法
控制器原理
实施维修保养计划
按照计划对机床进行定期检查和保养，包括清洗、 润滑、紧固、调整等操作，确保机床处于良好的 工作状态。
记录和评估
详细记录维修保养的过程和结果，对维修保养的 效果进行评估和反馈，为后续的维修保养工作提 供参考和改进方向。
07
总结与展望
本次课程重点内容回顾
数控技术基本概念 介绍了数控技术的定义、发展历 程、基本原理和分类等基础知识。
检测机床液压系统的压力变化，保证加工 过程的稳定性。
温度传感器
选型方法
检测机床各部位的温度变化，防止过热影 响加工精度。
根据检测对象和测量要求，选择合适的传 感器类型，并考虑其精度、响应速度、抗 干扰能力等因素。
05
数控软件编程与调试技巧
软件编程环境搭建及FANUC、SIEMENS等，并配置相应的硬 件环境，如计算机、数控控制器等。
03
数控编程基础与加工工艺
数控编程基本概念及步骤
数控编程定义
将零件的加工信息按照数控系统规定的代码和格式 ，编制成加工程序的过程。
数控编程步骤
分析零件图、确定工艺过程、计算刀具轨迹、编写 加工程序、程序校验与修改。
数控编程分类
手工编程和自动编程。
加工工艺分析与设计原则
80%
04
数控系统硬件组成与功能实现
输入输出设备及其作用
输入设备
将加工信息输入到数控系统中 的设备，如键盘、纸带阅读机 等。
输出设备
将数控系统内部的信息输出到 外部设备，如显示器、打印机 等。
作用
实现人机交互，使得操作人员 能够方便地对数控系统进行控 制和监视。
控制器和执行器原理及选型方法
控制器原理
实施维修保养计划
按照计划对机床进行定期检查和保养，包括清洗、 润滑、紧固、调整等操作，确保机床处于良好的 工作状态。
记录和评估
详细记录维修保养的过程和结果，对维修保养的 效果进行评估和反馈，为后续的维修保养工作提 供参考和改进方向。
07
总结与展望
本次课程重点内容回顾
数控技术基本概念 介绍了数控技术的定义、发展历 程、基本原理和分类等基础知识。
检测机床液压系统的压力变化，保证加工 过程的稳定性。
温度传感器
选型方法
检测机床各部位的温度变化，防止过热影 响加工精度。
根据检测对象和测量要求，选择合适的传 感器类型，并考虑其精度、响应速度、抗 干扰能力等因素。
05
数控软件编程与调试技巧
软件编程环境搭建及FANUC、SIEMENS等，并配置相应的硬 件环境，如计算机、数控控制器等。
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5.1.3 鼠牙盘分度工作台
鼠牙盘式分度工作台主要由工
作台面、底座、分度液压缸及鼠牙 盘等零件组成，如图5-4所示。鼠 牙盘是保证分度精度的关键零件， 每个齿盘的端面带有数目相同的三 角形齿，当两个齿盘啮合时，能够 自动确定轴向和径向的相对位置。
鼠牙盘式分度工作台作分度运动 三个步骤：
①分度工作台抬起 ②工作台
分度工作台上的两 个托盘是用来交换工件
的。
图5-5 带有托盘交换的分度工作台
1一活塞体 2、5、16一液压阀 3、4、8、9一油腔 6、7一鼠齿盘 10一托板
11一液压缸 12一定数位控销机床1原3理—结工构作与台维体修第154章一齿圈 15一齿轮
5．2数控回转工作台
数控回转工作台的主要作用是按照控制装置的信号或 指令作回转分度或连续回转进给运动，以使数控机床完成 指定的加工工序，如完成圆周进给运动，进行各种圆弧加 工或曲面加工，它也可以进行分度工作。数控回转工作台 分为开环和闭环两种。
5.2.2 闭环数控回转工作台
【实例5-3】 JCS-013 型自动换刀数控镗铣床的 数控回转工作台
JCS—0l3数控回转台由传
动系统、间隙消除装置及蜗轮
夹紧装置等组成。数控回转工
作台通过移动双螺距渐厚蜗杆
的轴向位置来调节间隙 ，消除
蜗杆副传动间隙；设有零点，
使工作台准确地停在零点位置
上；可作任意角度的回转和分
数控机床原理结构与维修第5章
分度工作台的分度、转位和定位工作是按照控制系 统的指令自动进行的。分度工作台只能完成分度运动， 而不能实现圆周进给运动。由于结构上的原因，通常 分度工作台的分度运动只限于完成规定的角度(如45°、 60°或90°等)，即在需要分度时，按照数控系统的指 令，将工作台及其工件回转规定的角度，以改变工件 相对于主轴的位置，完成工件各个表面的加工。为满 足分度精度的要求，需要使用专门的定位元件。常用 的定位方式有定位销式、鼠齿盘定位和钢球定位几种。
数控机床原理结构与维修第5章
5.1.1定位销式分度工作台
图5-2所示为卧式镗铣床加工中心的定位销式分度工作台。这种 工作台的定位分度主要靠定位销、定位孔来实现。回转分度时，工 作台需经过（1）松开（2）回转（3）分度定位（4）夹紧四个过程。
图5-2 定位销式分度工作台的结构
1一分度工作台 2一锥套 3一螺钉 4一支座 5一消隙油缸 6一定位孔衬套 7一定位销 8一锁紧油缸 9一大齿轮 10一长方形工作台 11一活塞 12一弹簧 13一油槽
数控机床结构与故障检修
第5章 回转工作台与自动换刀系统
学习目的与要求
了解机床数控改造的条件； 理解定位销式、鼠齿盘分度工作台工作原
理和用途； 掌握数控回转工作台使用及其结构； 了解数控机床常用的自动换刀装置的类型、
特点、适用范围 理解回转刀架换刀装置、六角同转刀架； 了解换刀装置、工件交换系统。
回转分度③分度工作台下降
图5-4 鼠牙盘式分度工作台
1、2、15、16一推杆 3一下齿盘 4一上齿盘 5、13一推力轴承 6一活塞 7一工作台 8一齿条 活 压塞缸右9腔一升1降9一液分压度缸液上压腔缸1左0腔一升2降0、液2压数1控一缸机分下床度腔原液理1压1结一缸构齿进与轮维回修油1第管25一道章齿2圈2、1243、一1升7一降挡液块压缸1进8一回分油度管液道
1三. 5种.1不.同4 生带产有类交型换的生托产盘管式理分特度点工作台
【实例5-2】 ZHS-K630型卧式加工中心带有交换托盘式 分度工作台
分度工作原理：上下 齿盘相啮合，可准确地
定位，实现了工作台的
分度。回转分度工作台
根据编程命令可以正转，
也可以反转，由于该齿
盘有360个，故最小分 度单位为1°。
数控机床原理结构与维修第5章
[学习导引示例] VMC-15加工中心自动换刀系统
VMC-15加工中心具有可 安装21把刀具的刀库，其结
构简单，无须机械手交换刀具，
可提供可靠快速的刀具交换方
式。如图5-1所示为VMC-15 加工中心的刀库结构示意图。
刀库自动换刀的动作过程如下：
1)主轴上的1号刀装人刀库中 的1号刀位
数控机床原理结构与维修第5章
【实例5-1】 THK6370 型数控卧式镗铣床齿盘定位 的分度工作台 有一对分度齿盘、升夹液 压缸、蜗杆副等组成。分度 转位动作包括：工作台抬起， 齿盘脱离啮合，完成分度前 的准备工作（工作台抬起）； 回转分度，工作台下降，齿 盘重新啮合，完成定位夹紧。
数控机床原理结构与维修第5章
14、19、20-轴承 15一螺栓 16数一控活机塞床原1理7一结构中与央维液修压第缸5章18一油管 21一底座 22一挡块
运作
5.1.2 齿盘定位式分度工作台
1. 齿盘定位式分度工作台工作原理 齿盘啮合、脱开相当于两齿盘对研过程。 2 多齿盘的特点 ①定位精度高，一般为士3’。②承载能力强③适用于多工位分度④ 结构复杂，制造比较困难，其齿形及形位公差要求很高，对齿盘的研 磨工序很费工时，一般要研磨几十小时以上，因此生产效率低、成本 也较高
5.2.1 开环数控回转工作
当转台做圆周分度运动时，先分度回转再夹紧蜗轮，以 保证定位的可靠，并提高承受负载的能由于数控转台是根 据数控装置发出的指令脉冲信号来控制转位角度，没有其 他的定位元件。因此，对开环数控转台的传动精度要求高 ，传动间隙应尽量小。数控转台设有零点。
数控机床原理结构与维修第5章
2）刀库中的5号刀具装入主 轴
图5--1 VMC-15加工中心的刀 厍结构不意图
数控机床原理结构图与维5-修1第5V章MC-15加工中心的刀厍结构图
5.1 工作台通常又有定位销式和 鼠齿盘式两种。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，工件一次安 装能实现几面加工。而数控回转工作台除了分度 和转位的功能之外，还能实现圆周进给运动。
度。
图5-10 数控回转工作台
1一电液脉冲马达 2、4一齿轮 3一偏心环 5一楔形拉紧销 6一压块7一螺母 8
一锁紧螺钉9一蜗杆 l0一蜗轮 11一调整套 12、13一夹紧瓦 14一夹紧液压缸 15一活塞 16一弹簧数1控7一机床钢原球理结1构8与一维光修第栅5章19一撞块 20一感应块