数控车床结构17191489
数控车床结构原理
数控车床结构原理
数控车床是一种能够实现自动加工的机床，它通过计算机控制系统来实现加工程序的编程和控制。
数控车床的结构原理主要由以下几个部分组成。
1. 床身：数控车床的床身是整个机床的基础，它负责支撑和固定其他各个部件。
通常采用铸铁材料制成，具有良好的刚性和耐磨性。
2. 主轴箱：主轴箱是数控车床的主要部件之一，它包括主轴和主轴驱动系统。
主轴是用于安装和传动刀具的轴，可以根据加工需要进行转速调节和前进后退运动。
3. 刀架：刀架是数控车床上刀具的支承部件，用于安装和固定刀具。
通常有多个刀架，可以实现多刀具同时工作，提高加工效率。
4. 工作台：工作台是用于固定工件的部件，一般具有可调节和旋转的功能，可以实现多个角度的加工。
5. 运动系统：数控车床的运动系统由伺服电机、滚珠丝杠、导轨等组成。
它负责实现各个轴向的运动，包括主轴前进后退、工作台移动、刀架上下等。
6. 控制系统：数控车床的控制系统由计算机和数控装置组成。
通过控制系统，可以实现加工程序的编程和控制，包括刀具的进给速度、切削深度、加工路径等参数的设定。
数控车床的工作原理是，通过输入加工程序和相关参数，计算机控制系统将其转换为相应的运动指令，通过控制主轴箱和刀架的运动，实现对工件的加工。
同时，计算机控制系统还能够对加工过程进行监控和调整，确保加工质量和精度的要求。
数控车床结构17191489.pptx
NC控制器：类似于电脑的主机，可进行处理、计算、转换、 输入输出各种信号，以及存储系统资料、用户资料……等 等
FANUC
三菱
电源模块 ：先将3相220V的 交流电源，整流为2相300V 直流电源，然后再将300V 直流电源通过短接铜片传 输给下一个伺服单元 。 （提供伺服驱动电源及工 作电源）
伺服放大器 ：通过伺服马达编码的脉冲信号经伺服放大器 放大转变为数值信号，再经由NC控制器处理，然后再由 放大器又转为脉冲信号，以达到控制伺服轴运动的装置。
FANUC
三菱
I/O板 ：控制信号输入输出的装置，也是指INPUT、OUPUT 的含义
三菱
继电器模组
中间继电器 24V电源供应器
保险丝组
电磁接触器
小变压器 将一将将2般 12交20用个V流的于小22交控继0V流制电电电小器交源源于集流转转1成212换换于0V成成一电为交块源直流电的流1路通120板4断VV上、，电，1通有源0以0过时的V提的也装、高电会置22效流用，V率、较在为，1小主系9简V轴统电化高提源线低供的路档控装的制置配电线源中，其通过的电流较大
编码器
动力系统
交流伺服 电机
动力系统
主轴伺服 电机
动力系统
Z轴伺服 电机
动力系统
X轴伺服 电机
伺服电机 编码器
传动系统
滚珠丝杆
线性轨道
传动系统 线性轨道
传动系统 硬轨
硬轨
导轨特性比较
导轨形式
滑动导轨 (硬轨)
滚动导轨 (线轨)
特
性
1.可承受重负荷
2.阻尼效果较佳
3.对灰尘介入的忍受性较高
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。18:06:1918:06:1918:0610/24/2020 6:06:19 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。20.10.2418:06:1918:06Oct-2024-Oct-20 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。18:06:1918:06:1918:06Saturday, October 24, 2020 • 13、志不立，天下无可成之事。20.10.2420.10.2418:06:1918:06:19October 24, 2020
数控机床的结构资料PPT课件
绝对位置测量
位置测量方法
使用一个代码量杆， 能在任何时候从量杆上读 取绝对位置（与机床零点 有关）。
量杆被分成几个通道， 此通道被传感器扫描。
一个绝对测量系统不 需要参考点的初始数值。
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传感器 发光二极管
代码量杆
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直接位置测量
将检测装置直接安放在机床拖板 上，直接测量机床坐标的直线位移量， 来保证得到高的准确度。
第2章 数控机床的结构
主机结构
数控机床的本体，包括床身、主柱、横梁、滑座、工作台、主轴、进给机构等机 械部件。
CNC装置 （详见第三章）
数控机床的核心部件，包括计算机、存储器、显示器、键盘、程序输入输出装置 及相应的软件。
驱动装置
数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元，进给驱动单元，主轴电机及 进给电机等。
通过一条齿形带，功 率完成从进给驱动装置到 滚珠丝杆的传输。
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进给机构
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滑动离合器
滑动离合器与滚珠丝 杆有关。在碰撞时，减小 进给驱动的损害。在任何 时候滑鞍碰撞到障碍时， 可以使进给驱动停止（比 如：由于一个程序错误造 成的障碍）。
2个极限开关被安装在 每个滑鞍上，使CNC系统 确认移动的终端。
动转变为直线运动的传动链误差，从 而影响其测量精度。
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位置测量方法
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自动换刀装置
在数控加工中，一些操作是 不改变工件的位置而进行的。因 此需要一些不同的刀具。
操作者能完成刀具的更换， 但是结果是增加了设置的时间。 因此应该首选自动更换刀具。
对于自动更换刀具，需结合 一个换刀装置，使用转塔刀架或 刀库。
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常用的检测元件
数字式
数控车床的组成和基本结构
数控车床的组成和基本结构数控车床是一种通过计算机控制的机床，能够自动完成各种加工操作。
它由许多不同的部件组成，每个部件都发挥着重要的作用，共同构成了数控车床的基本结构。
1.床身结构数控车床的床身通常由铸铁或焊接钢板制成，具有高强度和稳定性。
床身上安装有导轨，用来支撑和引导工件夹具的移动。
床身的结构设计直接影响了数控车床的加工精度和稳定性。
2.主轴箱主轴箱是数控车床的核心部件，包括主轴、主轴承和主驱动装置。
主轴箱负责驱动刀具进行旋转，完成工件的车削加工。
主轴箱的设计和制造质量直接关系到数控车床的加工精度和效率。
3.刀架刀架是数控车床上用来安装刀具的部件，通常包括横梁、滑块和刀架座。
刀架可以根据加工需要进行自动换刀和调整，能够实现多种不同形状和尺寸的切削操作。
4.工件夹具工件夹具是用来固定工件的装置，通常由定位元件、夹紧装置和支撑装置构成。
工件夹具的设计和选择直接关系到数控车床加工的稳定性和安全性。
5.数控系统数控系统是数控车床的大脑，负责控制和监控整个加工过程。
数控系统通常由控制器、编程装置和监控设备组成，能够实现高精度、高效率的加工操作。
6.润滑系统润滑系统是数控车床的重要组成部分，用来给各个运动部件提供润滑和冷却。
良好的润滑系统能够延长数控车床的使用寿命，提高加工质量。
7.冷却系统冷却系统用来降低刀具和工件的温度，防止因高温引起的变形和磨损。
冷却系统通常包括冷却液循环系统和喷淋装置，能够有效地提高数控车床的加工效率和质量。
总的来说，数控车床的组成和基本结构是非常复杂和精密的，各个部件之间密切配合，共同完成工件的加工任务。
只有充分理解和掌握数控车床的组成结构，才能更好地发挥其加工能力和效率，满足不同加工需求。
数控车床在现代制造业中扮演着重要角色，其发展和应用将进一步推动制造业的发展和进步。
数控车床结构ppt课件
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滚珠丝杠
1–螺母 2 –丝杠 3 –滚珠 4 –滚珠循环装置
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滚珠丝杠副的循环方式
滚珠丝杠螺母副常用的循环方式有内循环与外循环两 种方式。滚珠在循环过程中有时与丝杠脱落接触称为 外循环；一直与丝杠保持接触称为内循环。
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外循环式
图9为外循环式，当丝杠相对于螺母旋转时，
主传动方式–主轴电机直接驱动
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主传动方式–电主轴
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主传动的变速形式
根据主传动的形式，数控机床的主传动变速主要有无级变速、分 段无级变速、内置电机变速三种。 1．无级变速
采用无级变速的主运动，不仅能在一定的变速范围内选择到合理的 切削速度，而且还能在运动中自动换速。无级变速有机械、液压、电 气等多种形式，数控机床一般都采用直流或交流主轴伺服电动机作为 驱动的电气无级变速。
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主传动的变速形式
2.分段无级变速 数控机床在实际生产中，并不需要在整个变速范围内
均为恒功率。一般要求在中、高速段为恒功率传动， 在低速段要求恒转矩传动。确保数控机床主轴低速时 有较大的转矩和主轴的变速范围尽可能大。有的数控 机床在交流或直流电动机无级变速的基础上配以齿轮 变速，使之成为分段无级变速。带有变速齿轮的主传 动采用滑移齿轮移位实现变速操作时，多采用液压拨 擦叉变速机构。
滚珠丝杠螺母副轴向间隙的调整和预紧的原理都是使两个螺母产 生轴向位移，以消除它们之间的间隙。除少数使用微量过盈滚珠 的单螺母结构消隙外，常采用双螺母预紧方法，其结构形式有三 种：垫片调隙法 、齿差调隙法 和螺纹调隙法 。
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数控车床的结构
数控车床的结构
数控车床由数控系统、床身、主轴、进给系统、回转刀架、操作面板和帮助系统等部分组成。
1.液压卡盘和液压尾架
液压卡盘是数控车削加工时夹紧工件的重要附件，对一般回转零件可采纳一般液压卡盘；对零件被夹持部位不是圆柱形的零件，则需要采纳专用卡盘；用棒料直接加工零件时需要采纳弹簧卡盘。
对轴向尺寸和径向尺寸的比值较大的零件，需要采纳安装在液压尾架上的活顶尖对零件尾端进行支撑，才能保证对零件进行正确的加工。
2．数控车床的刀架
刀架是数控车床特别重要的部件。
数控车床依据其功能，刀架上可安装的刀具数量一般为8把、10把、12把，有些数控车床可以安装更多的刀具。
刀架的结构形式一般为回转式，刀具沿圆周方向安装在刀架上，可以安装径向车刀、轴向车刀、钻头、镗刀。
车削加工中心还可安装轴向铣刀、径向铣刀。
少数数控车床的刀架为直排式，刀具沿一条直线安装。
数控车床可以配备两种刀架：
( 1 )专用刀架由车床生产厂商自己开发，所使用的刀柄也是专用的。
这种刀架的优点是制造成本低，但缺乏通用性。
( 2 )通用刀架依据肯定的通用标准（如VDI，德国工程师协会）而
生产的刀架，数控车床生产厂商可以依据数控车床的功能要求进行选择配置。
3．铣削动力头
数控车床刀架上安装铣削动力头后可以大大扩展数控车床的加工力量。
4．数控车床的刀具
在数控车床或车削加工中心上加工零件时，应依据车床的刀架结构和可以安装刀具的数量，合理、科学地支配刀具在刀架上的位置，并留意避开刀具在静止和工作时，刀具与机床、刀具与工件及刀具相互之间的干涉现象。
数控车床上常用的刀具如图所示。
数控车床的常见结构
数控车床的常见结构一、数控车床的现状1. 床身和导轨(1)床身机床的床身是整个机床的基础支承件，是机床的主体，一般用来放置导轨、主轴箱等重要部件。
床身的结构对机床的布局有很大的影响。
按照床身导轨面与水平面的相对位置，床身有图1所示的5种布局形式。
一般来说，中、小规格的数控车床采用斜床身和平床身斜滑板的居多，只有大型数控车床或小型精密数控车床才采用平床身，立床身采用的较少。
平床身工艺性好，易于加工制造。
由于刀架水平放置，对提高刀架的运动精度有好处，但床身下部空间小，排屑困难；刀架横滑板较长，加大了机床的宽度尺寸，影响外观。
平床身斜滑板结构，再配置上倾斜的导轨防护罩，这样既保持了平床身工艺性好的优点，床身宽度也不会太大。
斜床身和平床身斜滑板结构在现代数控车床中被广泛应用，是因为这种布局形式具有以下特点：☆容易实现机电一体化；☆机床外形整齐、美观，占地面积小；☆容易设置封闭式防护装置；☆容易排屑和安装自动排屑器；☆从工件上切下的炽热切屑不至于堆积在导轨上影响导轨精度；☆宜人性好，便于操作；☆便于安装机械手，实现单机自动化。
例如，宝鸡机床厂设计生产的CJK6140H系列简式数控车床采用的是平床身平滑板结构；CK75系列全功能数控车床采用的是后斜床身斜滑板结构。
而我们刚刚研制开发完成的CK535D全功能数控倒置立式车床，采用的是直立床身直立滑板结构。
该机床采用大功率内藏式电主轴结构，主轴可沿X和Z轴移动，以实现自动上下料功能。
该机床配置有自动回转料库，从而实现单机自动化，同时该机床也很容易被加入生产线。
a)后斜床身-斜滑板b)直立床身-直立滑板c)sp; c)平床身-平滑板d)前斜床身-平滑板e)平床身-斜滑板图1 床身布局(2)导轨车床的导轨可分为滑动导轨和滚动导轨两种。
滑动导轨具有结构简单、制造方便、接触刚度大等优点。
但传统滑动导轨摩擦阻力大，磨损快，动、静摩擦系数差别大，低速时易产生爬行现象。
目前，数控车床已不采用传统滑动导轨，而是采用带有耐磨粘贴带覆盖层的滑动导轨和新型塑料滑动导轨。
数控车床结构图(PPT60页)
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HEIDENHAIN增量式直线编码器
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简
图
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斜 齿 轮 垫 片 、 压 簧 调 整
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锥 齿 轮 弹 簧 调 整 法
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齿轮齿条啮合齿侧隙消除法结构简图
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滚 珠 丝 杠 结 构
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螺纹滚道的结构形式简图
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垫片调整式的滚珠丝杠螺母副
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螺 纹 调 整 式 的 滚 珠 丝 杠 螺 母 副
定、滑尺四角间隙差的测定
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定尺安装面挠曲度
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刀 库 结 构
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TD
向 与 向 滑 台
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回 转 立 柱 与 机 械 手 回 转 运 动
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机械手臂结构图
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换刀装置各部分位置关系图
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数控机床的机械结构(PPT52页).ppt
数控机床结构与装调工艺
三、数控机床对机械结构的基本要求
具有较高的静、动刚度和良好抗震性
机床的刚度反映了机床机构抵抗变形的能力。机床 变形产生的误差，通常很难通过调整和补偿的方法予以 彻底的解决。为了满足数控机床高效、高精度、高可靠 性以及自动化的要求，与普通机床相比，数控机床应具 有更高的静刚度。此外，为了充分发挥机床的效率，加 大切削用量，还必须提高机床的抗震性，避免切削时产 生的共振和颤振。而提高机构的动刚度是提高机床抗震 性的基本途径。
数控技术系机制教研室
数控机床结构与装调工艺
四、提高数控机床性能的措施
1、合理选择数控机床的总体布局 机床的总体布局直接影响到机床的结构和性
能。合理选择机床布局，不但可以使机械结构更 简单、合理、经济，而且能提高机床刚度、改善 机床受力情况，提高热稳定性和操作性能，使机 床满足数控化的要求。
数控技术系机制教研室
1-主轴头 2-刀库 3-立柱 4-立柱底座 5-工作台 6-工作台底座
数控技术系机制教研室
数控机床结构与装调工艺
5.实现工件回转、分度定位的装置和附件， 如回转工作台。
6.刀库、刀架和自动换刀装置 (ATC) 。 7.自动托盘交换装置 (APC) 。 8.特殊功能装置，如刀具破损检测、精度检
测和监控装置等。
（1）不同布局适应不同的 工件形状、尺寸及重量
数控铣床四种布局方案 适应的工件重量、尺寸 却不同。 （a）适应较轻工件； （b）适应较大尺寸工件； （c）适应较重工件； （d）适应更重更大工件。
工作台与铣头完成进给
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数控机床结构与装调工艺
1）数控机床布局特点
（1）不同布局适应不同的 工件形状、尺寸及重量
数控车床的基本组成
数控车床的基本组成数控车床是一种通过编程控制切削工具在工件上进行加工的机床。
它是现代制造业中不可或缺的设备之一。
下面将从数控车床的基本组成角度来介绍它的结构和功能。
一、主轴箱主轴箱是数控车床的核心部件，它由主轴、主轴驱动装置、主轴承和主轴调整装置等组成。
主轴是数控车床进行切削加工的主要部件，它通过主轴驱动装置使主轴高速旋转。
主轴承起到支撑和定位主轴的作用。
主轴调整装置可以调整主轴的位置和角度，以便满足不同的加工要求。
二、工作台工作台是用来固定工件的部件，它由工作台床身、工作台滑枕、工作台滑块和工作台调整装置等组成。
工作台床身是工作台的主要承载部件，它具有足够的刚性和稳定性。
工作台滑枕和工作台滑块可以使工作台在平面和立面上进行移动。
工作台调整装置可以调整工作台的位置和角度，以便实现不同的加工操作。
三、刀架刀架是用来固定切削工具的部件，它由刀架床身、刀架滑枕、刀架滑块和刀架调整装置等组成。
刀架床身是刀架的主要承载部件，它具有足够的刚性和稳定性。
刀架滑枕和刀架滑块可以使刀架在平面和立面上进行移动。
刀架调整装置可以调整刀架的位置和角度，以便实现不同的切削操作。
四、控制系统控制系统是数控车床的大脑，它由数控装置、伺服系统、编码器和操作面板等组成。
数控装置是控制系统的核心部件，它通过编程控制切削工具的运动轨迹和加工参数。
伺服系统负责将数控装置发送的指令转化为电信号，控制主轴和工作台的运动。
编码器用来检测主轴和工作台的位置和速度。
操作面板用来输入加工程序和调整加工参数。
五、辅助装置辅助装置是为数控车床的加工过程提供支持和便利的部件，它包括润滑系统、冷却系统、夹具和刀具等。
润滑系统用来给机床的各个运动部件提供润滑剂，减少摩擦和磨损。
冷却系统用来给切削区域提供冷却液，降低加工温度，延长刀具寿命。
夹具用来固定工件，保证加工精度。
刀具是进行切削加工的工具，它的种类和选择对加工效果起着重要的影响。
总结：数控车床是一种高精度、高效率的加工设备，它的基本组成包括主轴箱、工作台、刀架、控制系统和辅助装置。
数控车床结构
第二章数控车床结构第一节数控车床简介车削加工是机械加工中应用最为广泛的方法之一，主要用于回转体零件的加工。
数控车床的加工工艺类型主要包括：钻中心孔、车外圆、车端面、钻孔、镗孔、铰孔、切槽、车螺纹、滚花、车锥面、车成形面、攻螺纹，此外借助于标准夹具（如四爪单动卡盘）或专用夹具，在车床上还可完成非回转体零件上的回转表面加工。
根据被加工零件的类型及尺寸不同，车削加工所用的车床有卧式、立式、仿形、仪表等多种类型。
按被加工表面不同，所用的车刀也有外圆车刀、端面车刀、镗孔刀、螺纹车刀、切断刀等不同类型。
此外，恰当地选择和使用夹具，不仅可以可靠地保证加工质量，提高生产率，还可以有效地拓展车削加工工艺范围。
一、数控车床的类型1、按结构分类数控车床分为立式数控和卧式数控车床两种类型。
1）立式数控车床用于回转直径较大的盘类零件的车削加工。
2）卧式数控车床用于轴向尺寸较大或较小的盘类零件加工。
相对与立式数控车床来说，卧式数控车床的结构形式较多、加工功能丰富、使用的面积较广。
本章主要是对卧式数控车床结构进行介绍。
如图2-1-1所示两种不同的车床卧式数控车床按功能来说可分为：经济型数控车床、普通型数控车床和车削加工中心。
A）经济型数控车床采用的是步进电动机和单片机，是通过对普通的车床的车削进给系统改善后形成的简易型数控车床，成本较低，但是自动化程度和功能都比较差，加工的精度也不高，适用于要求不太高的回转类零件的车削加工。
B）通数控车床根据车削加工要求在结构上进行专门设计并配备通用数控系统而形成的数控车床，数控系统功能强，自动化程度和加工精度也比较高，适用于一般回转类零件的车削加工。
这种数控车床加工可以同时控制两个坐标轴，即X轴和Z轴。
C）车削加工中心在普通数控车床的基础上，增加了C轴和动立头，更高级的机床还带有刀库，可控制X、Z和C三个坐标轴，联动控制可以是（X、Z）、（Z、C）、或（X、C）。
由于增加了C轴和铣削动力头，这种数控车床的加工功能大大的增强，除可以进行一般车削外，还可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工。
数控机床结构结构图
冷却润滑技术（冷却
轨
数控机床导轨的类型与特点 滚动导轨
静压导轨
数控机床自动排 屑装置
平面链式排屑装置 刮板式排屑装置 螺旋式排屑装置 磁性排屑器
摩擦阻力小
位置检测装置
位置检测装置的要求（4点） 数字式与模拟式
的要求与类型
位置检测装置的分类（）
增量式与绝对式
数控机床
直接测量与间接测量
数 控 机
位置检测 装置
概述
加工中心特点
加工精度高
适应性强 生产效率高 经济效益好 劳动强度低，工作条件好
1.基础部件
有利于生产管理的现代化 2.主轴组件
加工中心的 基本构成
3.控制系统
4.伺服系统
5.自动换刀装置 6.自动托盘更换系统
7.辅助系统
加 工 中
加工中心 的分类
按加工范围分类
车削、钻削、镗铣、磨削、电火花
按加工中心的布局方式分类
极间介质的消电离 绝缘作用
电火花加
数 工概述
工作液介 质的作用
压缩放电通道的作用 高压作用
冷却作用 消电离作用
控
脉冲电源
数控电切削加 间隙自动调整装置
电
工设备组成
机床本体 工作液及其循环系统
加
数控系统
数控电火花成型机床
工 机 床
数控电火花 成型机床
数控电切削加工设备类型 数控线切割机床
机床的结构形式
数控工
机床热变形控制与补偿
机床的主要构成
1.床身 2.砂轮架座 3.砂轮主轴部件 4.纵向工作台 5.操纵台 6.液压系统 7.冷却和吸雾系统 8.机床密封罩
具磨床
主要技术参数 机床的运动及机床坐标系的建立
数控技术数控机床的机械结构
3．滚珠丝杆副间隙的调整（1）
为了保证滚珠丝杠反向传动精度和轴向刚 度，必须消除滚珠丝杆螺母副轴向间隙。消 除间隙的方法常采用双螺母结构，利用两个 螺母的相对轴向位移，使每个螺母中的滚珠 分别接触丝杆滚道的左右两侧。用这种方法 预紧消除轴向间隙时，预紧力一般应为最大 轴向负载的l/3。当要求不太高时，预紧力可 小于此值。
2．斜齿轮传动消除间隙（2）
•轴向垫片调整法 如图所示是斜齿 轮垫片错齿消隙结构。宽齿轮4同时 与两个相同薄片齿轮1和2啮合，薄 片齿轮由平键和轴联接，互相不能 相对回转。斜齿轮1和2的齿形拼装 后一起加工，并与键槽保持确定的 相对位置。装配时在两薄齿轮之间 装入厚度为δ的垫片3，使薄片齿轮 1、2的螺旋线产生错位，其左右两 齿面分别与宽齿轮4的齿贴紧，消除 齿侧间隙。
数控机床的结构特点：
1.动、静刚度高 数控机床要在高速和重负荷条件下工 作，机床的床身、底座等支撑件的 变形都会影响刀架和工件之间的相 对位移，引起加工误差。机床应合 理选择结构形式、合理安排结构布 局、采用补偿变形措施和合理选用 材料来提高支撑件的静刚度和动刚 度。
2.抗震性好
机床工作时可能产生两种形态的振动：强迫振 动和自激振动。
2．斜齿轮传动消除间隙（1）
•基本思想 斜齿轮传动消除侧隙的方法与直 齿圆柱齿轮传动中双片薄齿轮消除间隙的思 路相似，也是用两个薄片齿轮和一个宽齿轮 啮合，只是通过不同的方法使两个薄片齿轮 沿轴向移动合适的距离后，相当于两薄片斜 齿圆柱齿轮的螺旋线错开了一定的角度。两 个齿轮与宽齿轮啮合时分别负责不同的方向 （正向和反向），起到消除侧隙的作用。
同步齿形带传动是一种新型的带传动。他利用齿形带的 齿形与带轮的轮齿依次啮合传递运动和动力，因而兼有带 传动、齿轮传动及链 传动的优点，且无相对滑动，平均 传动比较准确，传动精度高，而且齿形带的强度高、厚度 小、重量轻、故可用于高速传动。
数控车床的组成和基本结构
数控车床的组成和基本结构
数控车床是一种高精度、高效率的机床，广泛应用于各种工业制造领域。
它的组成和基本结构包括以下几个方面。
1. 主轴箱
主轴箱是数控车床的核心部件，它包括主轴、主轴驱动器、主轴支承等。
主轴箱的设计直接影响到数控车床的加工精度和稳定性。
2. 床身
床身是数控车床的基础结构，它由铸铁或钢板焊接而成。
床身上设置了导轨、滑块等零部件，用于支撑和传动工作台和刀架等部件。
3. 刀架
刀架是数控车床上用来固定切割工具的部件。
它可以在水平方向和垂直方向上移动，以实现不同角度和深度的切割操作。
4. 工作台
工作台是数控车床上用来固定工件并进行加工操作的部件。
它可以在水平方向和垂直方向上移动，并且可以旋转以实现多角度加工操作。
5. 数控系统
数控系统是数控车床最重要的组成部分之一。
它包括数控装置、运动控制器、编程控制器等，用于实现加工操作的自动化和精确控制。
6. 润滑系统
润滑系统是数控车床上用来保证机械零部件正常运转的部件。
它包括油泵、油箱、油管等，用于向机械零部件提供充分的润滑和冷却。
7. 冷却系统
冷却系统是数控车床上用来冷却切削工具和工件的部件。
它可以通过喷水或者喷气等方式将冷却剂送到切削区域，以降低加工温度并提高加工效率。
总之，数控车床的组成和基本结构非常复杂，需要各个部件之间密切配合才能实现高质量的加工操作。
只有在充分理解其结构和原理的基础上，才能更好地利用数控车床进行生产制造。
数控机床的典型结构
第3章 数控机床的典型结构
图3.14是双螺母齿差调隙式结构， 在两个螺母2和 5的凸缘上各制有一个圆柱齿轮， 两个齿轮的齿数只相 差一个， 即z2-z1=1。 两个内齿圈1和4与外齿轮齿数分 别相同， 并用螺钉和销钉固定在螺母座3的两端。 调 整时先将内齿圈取下， 根据间隙的大小调整两个螺母2、 5分别向相同的方向转过一个或多个齿, 使两个螺母在 轴向移近了相应的距离， 达到调整间隙和预紧的目的。
图3.4 自动换刀机床的主轴准停、 夹紧机构
第3章 数控机床的典型结构
3.1.4 主轴的刀具自动夹紧和铁屑清除机构 在自动换刀的数控机床中， 为了实现刀具的自动
装卸， 其主轴必须设计有刀具的自动夹紧机构， 如图 3.4所示。刀柄锥度为7∶24， 采用大锥度的锥柄既有 利于定心， 也为松夹带来了方便。 在锥柄的尾端轴颈 被拉紧的同时， 通过锥柄的定心和摩擦作用将刀杆夹 紧于主轴的端部。
t=Δ cosβ
第3章 数控机床的典型结构
式中：β——斜齿轮的螺旋角； Δ——齿侧间隙； t——增加垫片的厚度。
第3章 数控机床的典型结构
（2） 轴向压簧调整。 如图3.9所示， 斜齿轮1和2 用键滑套在轴上， 相互间无相对转动。
第3章 数控机床的典型结构
1
2 t
3
1, 2—薄 片 齿 轮 ；
第3章 数控机床的典型结构
主轴 电动机
(a)
主轴 电动机
(b)
主轴电动机 (c)
图3.1 数控机床主轴传动方式 (a) 齿轮传动； (b) 同步带传动； (c) 电动机直接驱动
第3章 数控机床的典型结构
2. 同步带传动机构 同步带传动如图3.1（b）所示， 主要应用在小型 数控机床上， 可以避免齿轮传动时引起的振动和噪声， 但它只能适用于低扭矩特性要求的主轴。
数控车床的结构和工作过程机床
数控车床的结构和工作过程 - 机床数控车床是数字程序把握车床的简称，它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型一般车床的特点于一身，是国内使用量最大、掩盖面最广的一种数控机床，占数控机床总数的25%左右（不包括技术改造而成的车床）。
数控车床的分类１．数控车床的分类数控车床的分类方法较多，但通常都以和一般车床相像的方法进行分类。
（1）按车床主轴位置分类1）立式数控车床立式数控车床简称为数控车床，其车床主轴垂直于水平面，并有一个直径很大的圆形工作台，供装夹工件用。
这类机床主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小的大型简单零件。
2）卧式数控车床卧式数控车床又分为数控水平导轨卧式车床和数控倾斜导轨卧式车床。
倾斜导轨结构可以使车床具有更大的刚性，并易于排解切屑。
（2）按加工零件的基本类型分类1）卡盘式数控车床这类车床未设置尾座，适合车削盘类（含短轴类）零件。
其夹紧方式多为电动或液动把握，卡盘结构多具有可调卡爪或不淬火（即软卡爪）。
2）顶尖式数控车床这类数控车床配置有一般尾座或数控尾座，适合车削较长的轴类零件及直径不太大的盘、套类零件。
（3）按刀架数量分类1）单刀架数控车床一般数控车床一般都配置有各种形式的单刀架，如四工位卧式自动转位刀架或多工位转塔式自转位刀架。
如图1所示。
图1 四工位自动转位刀架(2）双刀架数控车床这类车床其双刀架的配置（即移动导轨分布）可以是如图2a所示的平行分布，也可以是图2b所示的相互垂直分布，以及同轨结构。
图2 组合形式的自动转位刀架数控车床的组成及工作原理1.数控车床的组成虽然数控车床种类较多，但一般均由车床主体、数控装置和伺服系统三大部分组成。
图3是数控车床的基本组成方框图。
图3 数控车床的基本组成方框图（1）车床主体除了基本保持一般车床传统布局形式的部分经济型数控车床外，目前大部分数控车床均已通过特地设计并定型生产。
1）主轴与主轴箱a）主轴数控车床主轴的回转精度，直接影响到零件的加工精度；其功率大小、回转速度影响到加工的效率；其同步运行、自动变速及定向准停等要求，影响到车床的自动化程度。
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脚踏开关
尾座 脚踏开关
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夹头 脚踏开关
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变压器： 将三相380V交流电转变为三相220V交流电
供机床电气柜使用。
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电气箱：机台电路的控制中心,由NC控制器、电源供应器、 主轴放大器、伺服放大器、强电板、转接板、小变压 器等等元气件组成
Z轴伺服 电机
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动力系统
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X轴伺服 电机
伺服电机 编码器
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传动系统
滚珠丝杆
线性轨道
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传动系统 线性轨道
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传动系统 硬轨
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三菱
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继电器模组
中间继电器 24V电源供应器
保险丝组
电磁接触器
小变压器
将一将将2般 12交20用个V流的于小22交控继0V流制电电电小器交源源于集流转转1成212换换0于V成成一电为交块源直流电的流1路通120板4断VV上、，电，1通有源0以0过时的V提的也、装高电会2置2效流用V，率、较在为，1小主系9简V轴统电化高提源线低供的路档控装的制置配电线源中，其通过的电流较大 电抗器
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传动系统 滚珠丝杆
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润滑系统
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润滑系统
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油压检知
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油排
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X轴油排
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润滑系统
Z轴油排
数控车床结构
底 座：整台机床的主体，支撑着机台的所有重量
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鞍 座：下面连接着底座，上面连接滑板，用于实现X轴移动等功能
鞍座
滑板
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底座
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主轴头：用来按放主轴
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滑板，联接刀塔和鞍座
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液压泵
油压系统
液压站
液压表指示
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压力调节
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油压系统
去刀塔 去尾座
去油压 夹头
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油压系统
夹头 油管
回油管
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油压系统 尾座油管
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硬轨
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导轨特性比较
导轨形式
滑动导轨 (硬轨)
滚动导轨 (线轨)
特
性
1.可承受重负荷
2.阻尼效果较佳
3.对灰尘介入的忍受性较高
4.摩擦系数大，容易产生迟滞现象
5.需要完善的润滑系统
1.体积小
2.摩擦系数小，没有迟滞现象
3.润滑简单
4.可高速移动
5.阻尼效果差
6.对灰尘介入较敏感
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FANUC系统操作面板
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FANUC 21i-TB系统操作面板
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伺服放大器 ：通过伺服马达编码的脉冲信号经伺服放大器 放大转变为数值信号，再经由NC控制器处理，然后再由 放大器又转为脉冲信号，以达到控制伺服轴运动的装置。
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FANUC
三菱
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I/O板 ：控制信号输入输出的装置，也是指INPUT、OUPUT 的含义
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主轴部分
• 基本功能：夹持工件旋转
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硬爪
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主轴部分
• 基本功能：夹持工件旋转
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主轴部分
• 基本功能：夹持工件旋转
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转接板 ：与NC输入输出、外围线路连接时，信号线PIN口 与接点的转
换装பைடு நூலகம்，以集成形式制定的电路板，以简化线 路
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操作箱：用于控制、执行、监视机床的状态动作的装置， 由显示器、操作面板、电源开关…等等组成
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数控车床结构17191489
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2020/11/21
数控车床结构17191489
数控车床外观
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FTC10
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FTC20 /FTC30
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五大铸件：底座、床鞍、主轴头、滑板、尾座
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数控车床结构17191489
主轴部分
• 基本功能：夹持工件旋转
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主轴传动方式:通过皮带传动
编码器
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动力系统
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交流伺服 电机
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动力系统
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主轴伺服 电机
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动力系统
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油压系统
夹头压力 尾座压力
系统压力
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油压系统
液压油冷 却装置
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油压系统 液压站
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切削液 水箱
油水分离 装置
废油箱
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数控车床结构17191489
NC控制器：类似于电脑的主机，可进行处理、计算、转换、 输入输出各种信号，以及存储系统资料、用户资料……等 等
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FANUC
三菱
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电源模块 ：先将3相220V的 交流电源，整流为2相300V 直流电源，然后再将300V 直流电源通过短接铜片传 输给下一个伺服单元 。 （提供伺服驱动电源及工 作电源）
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鞍座
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滑板，联接刀塔和鞍座
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鞍座
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刀塔，用来安装刀具
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动力 刀塔
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刀塔，用来安装刀具
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动力 刀塔
数控车床结构17191489
尾座，用来支撑长轴零件的加工
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