数控机床概述(ppt 40张)
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数控机床的机械结构概述ppt(52张)
特别是随着新材料，新工艺的普及、应用，高速加工已 经成为目前数控机床的发展方向之一，快进速度达到了每分 钟数十米，甚至上百米，主轴转速达到了每分钟上万转、甚 至十几万转，采用电主轴、支线电动机、直线滚动导轨等新 产品、Байду номын сангаас技术已势在必行。
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床结构与装调工艺
具有适应无人化、柔性化加工的特殊部件
数控机床结构与装调工艺
广泛采用高效、无间隙传动装置和新技术、新产品
数控机床进行的是高速、高精度加工，再简化机械结构 的同时，对于机械传动装置和元件也提出了更高的要求。高 效、无间隙传动装置和元件在数控机床上去得了广泛的应用。 如：滚珠丝杠副、塑料滑动导轨、静压导轨、直线滚动导轨 等高效执行部件，不仅可以减少进给系统的摩擦阻力，提高 传动效率；而且还可以使运动平稳和获得较高的定位精度。
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床结构与装调工艺
对机械结构、零部件的要求高
高速、高效、高精度的加工要求，无人化管理以及工艺复 合化、功能集成化，一方面可以大大的提高生产率，同时，也 必然会使机床的开机时间，工作负载随之增加，机床必须在高 负荷下，长时间可靠工作。因此，对组成机床的各种零部件和 控制系统的可靠性要求很高。
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
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。
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床结构与装调工艺
具有适应无人化、柔性化加工的特殊部件
数控机床结构与装调工艺
广泛采用高效、无间隙传动装置和新技术、新产品
数控机床进行的是高速、高精度加工，再简化机械结构 的同时，对于机械传动装置和元件也提出了更高的要求。高 效、无间隙传动装置和元件在数控机床上去得了广泛的应用。 如：滚珠丝杠副、塑料滑动导轨、静压导轨、直线滚动导轨 等高效执行部件，不仅可以减少进给系统的摩擦阻力，提高 传动效率；而且还可以使运动平稳和获得较高的定位精度。
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床结构与装调工艺
对机械结构、零部件的要求高
高速、高效、高精度的加工要求，无人化管理以及工艺复 合化、功能集成化，一方面可以大大的提高生产率，同时，也 必然会使机床的开机时间，工作负载随之增加，机床必须在高 负荷下，长时间可靠工作。因此，对组成机床的各种零部件和 控制系统的可靠性要求很高。
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
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。
数控机床 PPT课件
3.开放化发展新趋势 由于计算机硬件的标准化和模块化，以 及软件模块化，开放化技术的日益成熟， 数控技术开始进入开放化的阶段。开放式 数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、 扩展性。美国、欧共体和日本等国纷纷实 施战略发展计划，并进行开放式体系结构 数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC) 的研究和制定，世界3个最大的经济体在短 期内进行了几乎相同的科学计划和技术规 范的制定，预示了数控技术的一个新的变 革时期的来临。我国在2000年也开始进行 中国的ONC数控系统的规范框架的研究和 制定。
2.精密化发展新趋势 随着伺服控制技术和传感器技术的进 步，在数控系统的控制下，机床可以 执行亚微米级的精确运动。在加工精 度方面，近10年来，普通级数控机床 的加工精度已由10μm提高到5μm，精 密级加工中心则从3～5μm，提高到 1～1.5μm，并且超精密加工精度已开 始进入纳米级(0.01μm)。
与传统的机械加工技术相比，数控 技术主要有以下特点
1、高速化 由于高速加工技术普及，机床普遍提高各方 面速度，车床主轴转速由3 000～4 000r ／ min提 高 到8 000~10 000r ／ min，铣床和 加工中心主轴转速由4 000～8 000r ／ min 提高到12 000r ／ min、24 000r ／ min、 40 000r ／ min以 上 快 速 移 动 速 度由过 去的0 ～20m ／ min提 高 到48m ／
min、60m ／min、80m ／ min、 120m ／ min，在提高速度的同时 要求提高运动部件起动的加速度， 其已由过去一般机床的0．5G（重 力加速度）提高到1．5～2G，最 高可达15G，直线电机在机床上开 始使用，主轴上大量采用内装式主 轴电
2、高精度化 数控机床的定位精度已由一般的 0．01～0．02mm提 高 到0．008mm左 右， 亚微米级机床达到0．0005mm左右，纳米 级机床达到0．005～0．01μm，最小分辨 率为1nm（0．000001mm）的 数 控 系 统 和 机床已有产品。数控中两轴以上插补技 术大大提高，纳米级插补使两轴联动出的 圆弧都可以达到1μ的圆度，插补前多程 序 段 预 读，大 大 提 高 插 补 质 量，并 可进 行自动拐角处理等。
数控机床概述(PPT 62页)
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2021/7/11
27
1.3 数控机床的分类
一. 按运动轨迹分类
1．点位控制数控机床 点——点位置精确控制，保证的是定位精度，以慢~快~慢 的运动方式。 这类机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控点焊机 和数控折弯机等，其相应的数控装置称为点位控制数控 装置。
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2．直线控制数控机床 位置控制+速度和路线控制，只能沿 某个坐标轴方向〔平行或45°〕切 削加工。
点和对刀点.
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1.机床原点：固定不变的. 1)数车:卡盘端面与主轴中心线交点.
• 2)数铣:一般取XYZ轴正向极限位置. • 2.机床参考点:出厂时设定. • 1)数车:离原点最远的极限点. • 2)数铣:与原点重合. • 3.工件原点:程序原点 • 1)满足编程简单、尺寸换算少、加工误差小 • 等条件 . • 2)一般工件原点应选择尺寸标注基准或定位 • 基准.
计算机集成制造系统〔Computer-Integrated Manufacturing System，CIMS〕，是指用最 先进的计算机技术，控制从定货、设计、工艺 、制造到销售的全过程，以实现信息系统一体 化的高效率的柔性集成制造系统。
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10
1.1.3 我国数控机床开展概况
1958年开始并试制成功第一台电子管数控机 床。1965年开始研制晶体管数控系统，直 到20世纪60年代末至70年代初成功。从20 世纪80年代开始，先后从日本、美国、德 国等国家引进先进的数控技术。如北京机 床研究所从日本FANUC公司引进FANUC3 、FANUC5、FANUC6、FANUC7系列产 品的制造技术；上海机床研究所引进美国 GE公司的MTC-1数控系统等。
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1.3 数控机床的分类
一. 按运动轨迹分类
1．点位控制数控机床 点——点位置精确控制，保证的是定位精度，以慢~快~慢 的运动方式。 这类机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控点焊机 和数控折弯机等，其相应的数控装置称为点位控制数控 装置。
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2．直线控制数控机床 位置控制+速度和路线控制，只能沿 某个坐标轴方向〔平行或45°〕切 削加工。
点和对刀点.
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1.机床原点：固定不变的. 1)数车:卡盘端面与主轴中心线交点.
• 2)数铣:一般取XYZ轴正向极限位置. • 2.机床参考点:出厂时设定. • 1)数车:离原点最远的极限点. • 2)数铣:与原点重合. • 3.工件原点:程序原点 • 1)满足编程简单、尺寸换算少、加工误差小 • 等条件 . • 2)一般工件原点应选择尺寸标注基准或定位 • 基准.
计算机集成制造系统〔Computer-Integrated Manufacturing System，CIMS〕，是指用最 先进的计算机技术，控制从定货、设计、工艺 、制造到销售的全过程，以实现信息系统一体 化的高效率的柔性集成制造系统。
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1.1.3 我国数控机床开展概况
1958年开始并试制成功第一台电子管数控机 床。1965年开始研制晶体管数控系统，直 到20世纪60年代末至70年代初成功。从20 世纪80年代开始，先后从日本、美国、德 国等国家引进先进的数控技术。如北京机 床研究所从日本FANUC公司引进FANUC3 、FANUC5、FANUC6、FANUC7系列产 品的制造技术；上海机床研究所引进美国 GE公司的MTC-1数控系统等。
《数控机床概述 》课件
数控机床的应用领域
汽车制造领域
航空航天领域
数控机床在汽车制造中广泛应用于发动机 、变速器、底盘等关键零部件的加工。
由于航空航天领域对零部件的精度和性能 要求极高，数控机床在制造飞机和航天器 零部件方面具有重要作用。
模具制造领域
医疗器械领域
数控机床可以高效地加工各种模具，广泛 应用于塑料、橡胶、金属等行业的模具生 产。
数控装置的工作原理
数控装置是数控机床的指挥中心，它按照输入的程序指令，经过计算和处理后， 输出脉冲信号给伺服系统，控制机床各运动部件的运动。
数控装置主要由输入输出装置、数控软件和主控制装置组成，具有插补计算、伺 服驱动、故障诊断等功能。
伺服系统的工作原理
伺服系统是数控机床的重要进行 运动。
03
使用专用工具进行装夹 和测量，不得使用其他 工具替代。
04
定期检查冷却液和润滑 油的供应是否正常。
紧急情况的处置措施
如遇突然断电或系统 故障，应立即关闭主 电源，并通知维修人 员。
若发生人员受伤或设 备损坏等事故，应立 即报告上级领导并协 助处理。
当发生火灾或其他紧 急情况时，应立即停 机并按照安全疏散程 序撤离。
05
数控机床的安全操作规程
开机前的安全检查
确保电源连接良好，无裸露电 线和损坏的插座。
检查机床周围环境，确保没有 杂物和障碍物。
确认刀具和夹具安装牢固，无 松动现象。
开启数控系统，检查各轴运动 是否正常。
机床操作中的安全注意事项
01
操作过程中不得离开机 床，以免发生意外。
02
避免用手触摸旋转中的 刀具和工件，防止夹伤 或割伤。
保持机床的清洁，防止灰尘、切屑等杂物进入机 床内部。
2024版数控车床ppt课件完整版
排除方法
根据故障诊断结果，采取相应的维修措施，如更 换损坏部件、调整参数等。
预防性保养措施建议
保持机床清洁
定期清理切屑、擦拭机床，避免 灰尘、油污等对机床造成损害。
定期检查
定期对机床各部位进行检查，及 时发现并处理潜在问题。
加强润滑
根据机床润滑要求，定期加注润 滑油或润滑脂，确保机床各部件 得到充分润滑。
数控车床网络化技术
介绍数控车床网络化技术的实现方式及在智 能制造中的应用前景。
数控车床自动化技术
分析数控车床自动化技术的现状与发展方向， 如自动上下料、自动换刀等。
数控车床绿色制造技术
探讨数控车床绿色制造技术的意义及实现途 径，如节能减排、环保型切削液等。
07 总结与展望
课程重点内容回顾
数控车床基本概念、分类及 应用领域
数控编程步骤
包括分析零件图样、确定加工工艺过程、 数学处理、编写零件加工程序、程序校 验与首件试切等。
常用编程指令介绍
准备功能指令
如G00（快速定位）、G01（直 线插补）、G02/G03（圆弧插补） 等，用于控制刀具的运动轨迹。
辅助功能指令
如M03（主轴正转）、M05（主 轴停止）、M08（冷却液开）等，
参数调整方法 根据加工过程监控结果，可以适时调整进给速度、主轴转 速等参数，以提高加工效率和保证加工质量。
异常处理措施 在加工过程中如遇到异常情况，如刀具磨损、工件变形等， 需要及时采取相应措施进行处理，避免影响加工质量和机 床安全。
加工后质量检测与评估
1 2 3
质量检测方法 加工完成后需要对工件进行质量检测，常用的检 测方法包括尺寸测量、表面粗糙度检测、形位公 差检测等。
复杂曲面零件加工编程
根据故障诊断结果，采取相应的维修措施，如更 换损坏部件、调整参数等。
预防性保养措施建议
保持机床清洁
定期清理切屑、擦拭机床，避免 灰尘、油污等对机床造成损害。
定期检查
定期对机床各部位进行检查，及 时发现并处理潜在问题。
加强润滑
根据机床润滑要求，定期加注润 滑油或润滑脂，确保机床各部件 得到充分润滑。
数控车床网络化技术
介绍数控车床网络化技术的实现方式及在智 能制造中的应用前景。
数控车床自动化技术
分析数控车床自动化技术的现状与发展方向， 如自动上下料、自动换刀等。
数控车床绿色制造技术
探讨数控车床绿色制造技术的意义及实现途 径，如节能减排、环保型切削液等。
07 总结与展望
课程重点内容回顾
数控车床基本概念、分类及 应用领域
数控编程步骤
包括分析零件图样、确定加工工艺过程、 数学处理、编写零件加工程序、程序校 验与首件试切等。
常用编程指令介绍
准备功能指令
如G00（快速定位）、G01（直 线插补）、G02/G03（圆弧插补） 等，用于控制刀具的运动轨迹。
辅助功能指令
如M03（主轴正转）、M05（主 轴停止）、M08（冷却液开）等，
参数调整方法 根据加工过程监控结果，可以适时调整进给速度、主轴转 速等参数，以提高加工效率和保证加工质量。
异常处理措施 在加工过程中如遇到异常情况，如刀具磨损、工件变形等， 需要及时采取相应措施进行处理，避免影响加工质量和机 床安全。
加工后质量检测与评估
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质量检测方法 加工完成后需要对工件进行质量检测，常用的检 测方法包括尺寸测量、表面粗糙度检测、形位公 差检测等。
复杂曲面零件加工编程
数控机床介绍PPT课件
学习情境
数控车床主要用来加工轴类零件的内外圆柱面， 圆锥面，螺纹表面，成形回转体面等.对于盘类零 件可以进行钻孔，扩孔，绞孔，镗孔等。机床还可 以完成车端面，切槽，倒角等加工，数控车床是目 前国内使用极为广泛的一种数控机床。先来认识它 的结构、功能特点，掌握编程基础知识。
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学习任务
任务一 数控车床认识 任务二 数控机床坐标系 任务三 数控车床的基本编程指令
N G X(U) Z(W) F M S T ；
N为程序段序号；G为准备功能；X(U)、Z(W)为工件坐标系中X、Z轴移动终 点位置(相对移动量)；F为进给功能指令；M为辅助功能指令；S为主轴功能指 令；T为刀具功能指令。
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任务三 数控车床的基本编程指令
三、数控车床编程基本功能指令
1）准备功能（G功能） 2）辅助功能（M功能）
我国在数控车床上常用的数控系统有日本FANUC(发那科或法那科)公 司的0T、0iT、3T、5T、6T、10T、11T、0TC、0TD、0TE等，德国 SIEMENS(西门子)公司的802S、802C、802D 、840D等，以及美国 ACRAMATIC数控系统、西班牙FAGOR数控系统等。
国产普及型数控系统产品有：广州数控设备厂GSK980T系列、华中 数控公司的世纪星21T、北京机床研究所的1060系列、无锡数控公司的 8MC/8TC数控系统、北京凯恩帝数控公司KND-500系列、北京航天数控 集团的CASNUC-901(902)系列、大连大森公司的R2F6000型等。
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G代码 ＊G00 G01 G02 G03 G04 G20 G21 G27 G28 G29 G30 G32 ＊G40 G41 G42 G50 G52 G53 ＊G54
数控车床主要用来加工轴类零件的内外圆柱面， 圆锥面，螺纹表面，成形回转体面等.对于盘类零 件可以进行钻孔，扩孔，绞孔，镗孔等。机床还可 以完成车端面，切槽，倒角等加工，数控车床是目 前国内使用极为广泛的一种数控机床。先来认识它 的结构、功能特点，掌握编程基础知识。
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学习任务
任务一 数控车床认识 任务二 数控机床坐标系 任务三 数控车床的基本编程指令
N G X(U) Z(W) F M S T ；
N为程序段序号；G为准备功能；X(U)、Z(W)为工件坐标系中X、Z轴移动终 点位置(相对移动量)；F为进给功能指令；M为辅助功能指令；S为主轴功能指 令；T为刀具功能指令。
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任务三 数控车床的基本编程指令
三、数控车床编程基本功能指令
1）准备功能（G功能） 2）辅助功能（M功能）
我国在数控车床上常用的数控系统有日本FANUC(发那科或法那科)公 司的0T、0iT、3T、5T、6T、10T、11T、0TC、0TD、0TE等，德国 SIEMENS(西门子)公司的802S、802C、802D 、840D等，以及美国 ACRAMATIC数控系统、西班牙FAGOR数控系统等。
国产普及型数控系统产品有：广州数控设备厂GSK980T系列、华中 数控公司的世纪星21T、北京机床研究所的1060系列、无锡数控公司的 8MC/8TC数控系统、北京凯恩帝数控公司KND-500系列、北京航天数控 集团的CASNUC-901(902)系列、大连大森公司的R2F6000型等。
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G代码 ＊G00 G01 G02 G03 G04 G20 G21 G27 G28 G29 G30 G32 ＊G40 G41 G42 G50 G52 G53 ＊G54
数控机床基础知识课件 (PPT 44页)
6 ．数控电火花成形机床
数控电火花成形机床——利用两个不同极性的电极 在绝缘液体中产生放电现象，去除材料进而完成加工。
7．数控线切割机床
数控线切割机床——工作原理同电火花成形机床， 其电极是电极丝，加工液一般采用去离子水。
§1－3 数控机床的加工特点
一、加工精度高 二、对加工对象的适应性强 三、自动化程度高 四、生产效率高 五、良好的经济效益 六、有利于现代化管理
在机床移动部件上直接安装直线位移检测装置，将测量的 实际位移值反馈到数控装置中，与输入的指令位移值进行比较， 用比较的差值对机床进行控制，直至差值消除为止，使移动部 件按照实际需要的位移量运动。
工作台
直线位移 检测装置
指令值＋比较 放大 器 电闭环控制数控机床
在伺服电动机的轴或数控机床的传动丝杠上装有角度检测 装置，通过检测丝杠的转角间接地检测移动部件的实际位移， 然后反馈到数控装置中去，与输入的指令位移值进行比较，用 比较的差值对机床进行控制。
1）工件旋转运动，则刀具离开工件的方向为X坐标的正方向。 2）刀具做旋转运动，分两种情况： Z坐标水平时，观察者 沿刀具主轴向工件看时，+X运动方向指向右方；Z坐标垂直时， 观察者面对刀具主轴向立柱看时，+X运动方向指向右方。
Y坐标——在确定X、Z坐标的正方向后，按照右手直角 坐标系来确定Y坐标的方向。
主要有： 数控车床 数控铣床 加工中心
2．按伺服系统的特点分类
（1）开环控制数控机床 控制系统不带反馈装置。数控装置发出的脉冲指令通过
步进驱动电路，使步进电动机转过相应的步距角，再经过传 动系统带动工作台或刀架移动。
工作台
进给脉冲步进电动机 步进 驱动线路 电动机
（2）闭环控制数控机床
数控机床概述(PPT 98页)
制）
2020/7/27
现代数控技术
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计算机数控系统
辅助控制机构 进给传动机构
主运动机构
计算机数控系统
机床 I/O 电路和装置
操作面板
PLC 主轴伺服单元 主轴驱动装置
键盘
输入输出 设备
计算机 数控 装置
进给伺服单元 测量装置
进给驱动装置
机床
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现代数控技术
20
第一节 数控技术与数控机床
第一章 数控机床概述
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现代数控技术
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数控机床与数控系统
数控机床（Numerical Control Machine Tools） 是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控 制的一类机床。它数控技术典型应用的例子。
数控系统（Numerical Control System）实现 数字控制的装置。
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现代数控技术
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第一章 数控机床概述
1981年：具有人机对话、动态图形显示、实时精度 补偿功能。
1986年：数字伺服控制诞生，大惯量的交直流电机 进入实用阶段。
1988年：采用高性能32位机为主机的主从结构系统。 1994年：基于PC的NC系统诞生，使NC系统的研发
进入了开放型、柔性化的新时代，新型NC系统的开 发周期日益缩短。它是数控技术发展的又一个里程 碑。
第一章 数控机床概述
2020/7/27
现代数控技术
2
第一章 数控机床概述
这些设备的使用大大地提高了机械加工 自动化地程度，提高了劳动生产率，促 进了制造业地发展。但它也存在固有的 缺点：
初始投资大； 准备周期长； 柔性差。
第1章 数控机床概述(PPT)
数控机床 的组成
(shù kònɡ jī chuánɡ)
数控机床加工的根本工作原理
数控机床加工特点
数控机床的应用范围
第三页，共七十六页。
数控机床的工作 原理 (gōngzuò)
数控：数字控制〔Numerical Control—NC〕，在机床 领域指用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制 的一种自动化技术。它所控制的一般是位置、角度、速 度等机械量，但也有温度、流量、压力等物理量。
第八页，共七十六页。
数控机床 的组成 (shù kònɡ jī chuánɡ)
数控系统的工作过程 n 对输入的零件加工程序、控制参数、补偿
数据等进行识别和译码，并执行所需要的 逻辑运算，发出(fāchū)相应的指令脉冲，控 制机床的驱动装置，操作机床实现预期的 加工功能。
第九页，共七十六页。
数控机床 的组成 (shù kònɡ jī chuánɡ)
第1章 数控机床 概述 (shù kònɡ jī chuánɡ)
第一页，共七十六页。
数控机床 概述 (shù kònɡ jī chuánɡ)
数控机床的工作(gōngzuò)原理 数控机床分类 数控插补原理 数控机床开展概况
第二页，共七十六页。
1.1 数控机床 的工作原 (shù kònɡ jī chuánɡ) 理
数控机床：它是一种灵活、通用、能够适应产品频繁 (pínfá n)变化的柔性自动化机床。
第四页，共七十六页。
一、数控机床 的组成 (shù kònɡ jī chuánɡ)
数控机床主要由机床本体、数控系统、驱动(qū dònɡ)装置、辅 助装置等几个局部组成。
机床本体：是数控机床加工运动的机械局部，主要包括支承部 件〔床身、立柱〕等、主动部件〔主轴箱〕、进给运动部件 〔工作台滑板、刀架〕等。
数控机床主轴部件结构介绍ppt(36张)
④、电主轴
机电设备安装与调试
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
情景三 数控机床主轴部件结构
三、主轴零、部件
1、主轴零件 要求：尺寸参数、端部结构、
材料、轴颈精度
机电设备安装与调试 数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
电主轴
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
电数控主车轴床液压卡盘
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
情景三 数控机床主轴部件结构
三、主轴零、部件
5、主轴其它结构——主轴准
机电设备安装与调试 数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
电加主工轴中心准停
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
②、电动机经同步齿形带传动主轴
主轴电动机
机电设备安装与调试
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
情景三 数控机床主轴部件结构
二、主传动系统的配置
③、电动机经齿轮变速传动主轴
主轴电动 机
机电设备安装与调试
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
情景三 数控机床主轴部件结构
① 主轴电动机直接驱动（一体化主轴，电主轴）
情景三 数控机床主轴部件结构
阅读分析数控机床主轴箱装配图
机电设备安装与调试
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
情景三 数控机床主轴部件结构
阅读分析数控机床主轴箱装配图
机电设备安装与调试
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
情景三 数控机床主轴部件结构
一、对数控机床主传动系统的要求
①具有更大的调速范围并实现无级调速。 ②具有较高的精度与刚度，传递平稳，噪声低。 ③良好的抗振性和热稳定性 ④在车削中心上，要求主轴具有C轴控制功能。 ⑤在加工中心上，要求主轴具有高精度的准停功能。 ⑥具有恒线速度切削控制功能。
机电设备安装与调试
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
情景三 数控机床主轴部件结构
三、主轴零、部件
1、主轴零件 要求：尺寸参数、端部结构、
材料、轴颈精度
机电设备安装与调试 数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
电主轴
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
电数控主车轴床液压卡盘
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
情景三 数控机床主轴部件结构
三、主轴零、部件
5、主轴其它结构——主轴准
机电设备安装与调试 数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
电加主工轴中心准停
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
②、电动机经同步齿形带传动主轴
主轴电动机
机电设备安装与调试
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
情景三 数控机床主轴部件结构
二、主传动系统的配置
③、电动机经齿轮变速传动主轴
主轴电动 机
机电设备安装与调试
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
情景三 数控机床主轴部件结构
① 主轴电动机直接驱动（一体化主轴，电主轴）
情景三 数控机床主轴部件结构
阅读分析数控机床主轴箱装配图
机电设备安装与调试
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
情景三 数控机床主轴部件结构
阅读分析数控机床主轴箱装配图
机电设备安装与调试
第二章 数控机床机械结构的装配与调试
情景三 数控机床主轴部件结构
一、对数控机床主传动系统的要求
①具有更大的调速范围并实现无级调速。 ②具有较高的精度与刚度，传递平稳，噪声低。 ③良好的抗振性和热稳定性 ④在车削中心上，要求主轴具有C轴控制功能。 ⑤在加工中心上，要求主轴具有高精度的准停功能。 ⑥具有恒线速度切削控制功能。
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Z i Z 2 . 5 38 95 2 1
P Z 95 b 2 14 大带轮齿数带轮的节园直径 d 423 . 35 mm 2
验算线速度vmax
d n 169 . 34 970 v 1 1 8 . 6 m / s 60 1000 60 1000
上的爪齿挡住刀架体不能再旋转，转动销子8打滑刀架体向下 运动直至端子盘3、4紧密接触。
数控机床中常用的齿轮消隙机构及
电机轴与丝杠轴的联结方式
一、
园柱直齿轮时
1、双齿轮片结构
2、偏心套
1）、齿轮 2）、偏心套 3）、齿轮
1
2 3
3、调节中心距
B ：采用n组胀紧套时的额定负荷Mm Mm= m﹒Mt
式中m负荷系数见表1
表 1 胀紧套的数量 n 1 2 3 4 负荷系数 m 1 1.56 1.86 2.03
c、结合面的表面粗糙度及公差配合，见表2
表 胀 紧 套 的 < > 内 径 3 8 3 8
d
（
m m
2 的 孔 公 差 带 与 胀 紧 套 结 合
按园弧齿节线系列尺寸选定lp=2450，Zb=175，重算中心距A=748.7mm,
5、小带轮齿合齿数Zm
P ( z z ) Z b 2 1 1 Z [ 1 ] m 2 10 A
H H
）
与
胀
紧
套
结 h h
合 6 8
的
7 8
孔
公
差
带 ≤ ≤
R
z
u
m
6 6
. .
3 3
d、拧紧胀紧套螺钉的方法 第一步以1/3 Mt的值对角拧紧所有螺钉以防偏斜； 第二步以1/2Mt对角拧紧全部螺钉加力； 第三步以Mt值全部拧紧螺钉。
e、结构装配图
同步带轮设计与计算
同步带传动是综合了带传动、链传动和齿轮传动优点的新型带传动。它的传 动效率可进99.5﹪，传动功率可从几瓦到数百千瓦，一级带传动速比可达到 10， 线速度可达到40m/s 同步带传动已在各种仪器轻工业以及通用机械中得到广泛的应用。 同步带由带背、抗拉层及带齿三部分组成，抗拉层其位置在同步带的节线部 位保证带的节矩不变，常用的抗拉元件有钢丝绳及由玻璃纤维组成的绳索。带 齿带背有用聚氨脂和氯丁胶材料，它应有良好柔韧性抗弯曲疲劳性能，耐磨损 不易老化的性能。 同步带按齿形分（梯形齿）周节制同步带、模数制同步带、园弧齿同步带、 我国研制同步带的早期由于有齿轮滚刀可加工带轮用得较多，现在已很少应用， 目前在机床用得较多的为HTD型园弧齿同步带。 园弧齿同步带的齿形图
二、双齿轮条消除齿轮间隙机构
1 、 2 为正齿轮与齿条齿合， 3 、 4 为左右螺旋齿轮， 5
上有一对旋向相反的螺旋齿轮，当零件与向前移动是会
迫使34齿轮分别向相反的方向旋转，令园柱齿轮1 、 2 左右边贴紧齿条传动齿面固定零件与达到消除齿条间隙
的目的。
三 电机轴与丝杠轴的联结方式 1、无键联结
2、应用（在数控机床中） 在伺服电机轴上装齿轮，同步带轮，在滚珠丝杠轴端安装齿轮或同步带轮 选择胀结套应满足： 传递扭矩Mt≥M d 3 2 F F ( M 10 ) t x 承受轴向力 Ft≥Fx 2
承受径向力
F 3 t P 10 f d l
式中M需要传递的扭矩KNm Fx： 需要承受的轴向力KN Mt： 胀紧套的额定扭矩KNm Ft: 胀紧套的额定轴向力KN d﹒l： 胀紧套内径和内环宽度mm Pf ：胀紧套与轴结合面上的压力 N/mm2
Nj=N（1.7+0+0）=22×1.7=37.4KW
2、 选择园弧齿轮同步带的节距Pb 根据Nj和小轮N1查手册的诺模图选节距代为14M，Pb=14MM
3、 确定主从动轮的齿数和节园直径
取小带轮齿数Z1=38
小带轮的节园直径 大带轮齿数
P Z 38 b 1 14 d 169 . 34 mm 1
园弧齿同步带的规定代号: 例：1000——5M——30
带宽30mm 节距5mm
接线长1000mm
园弧齿同步带的齿形尺寸，见表1
表 节 距 代 号 3 5 8 14
M M M M
1
a
节 距 3 5 8 14
P
b
节 线 差 0.381 0.57 0.685 1.395
齿 高 1.17 2.06 3.4 6
v＜vmax=40m/s
4、 确定同步带的节长lp齿数Zb和中心距A
按求节长的近似公式计算：
2 ( d d ) 2 1 L 2 A ( d d ) P 2 1 2 4 A ( 423 . 35 169 . 34 )2 代入 2 750 ( 423 . 35 169 . 34 ) 2 4 750 2452 mm
此时上、下端齿盘联结在一起制约了刀架体的转动迫使螺母上
升，直至鼠齿盘3，与鼠齿盘4分离，此时蜗轮同芯轴 9带动轴 套 10 转动，轴套 10 通过转动销 8 带动刀架体 6 旋转，完成寻刀 运动。 此时若某刀位的霍尔管得到信号（寻刀完毕）通知电机
反转，此时蜗轮亦反转。刀架体反转粗定位销与被固定鼠齿盘
h
t
带 高 h 2.4 3.8 6 10
s
园弧齿同步带,带轮的设计计算举例 例题：某机械中采用园弧齿同步带传动，断续使用，每天平 均工作3-4 小时，电机为普通三相异步电动机，功率N=22KW ， 小带轮转速 970r/min 减速比I=2.5 中心距A=750mm，试选择同 步带计算带轮 1、 决定计算功率Nj=N﹒K=N﹒(K0+K1+K2) 计算功率 Nj 为给定功率乘以功率修正系数 K ， K 由三部分即工 作情况系数K0,张紧轮影响系数K1和增速传动系数K2组成 根据手册查 K0=1.7 K1=0 K2=0
自动转位刀架的结构原理及选用
图4-1 端子盘定位的电动转位刀架结构 1、蜗轮 2 、刀座 3 、 4 、鼠齿盘 5 、粗定位销 6、四方刀架体 7、刀架螺母 8、转动销 9 、芯轴 10 、轴套
电动机得到转位指令开始旋转，电机通过联轴器带动蜗 杆转动，蜗杆带动蜗轮逆时针旋转。芯轴9与蜗轮固定联结， 所以随同蜗轮逆时针旋转刀架螺母7与四方刀架体固定联结，