数控机床概述PPT(共 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。
数控机床课件
第一节 金属切削机床
第二节 数控机床概论
复习思考题
返回 目录
第一节 金属切削机床
一、金属切削机床
金属切削机床通常是指用切削的方法将金属毛坯加工成 机器零件的一种机器。
二、金属切削机床的分类与编号
1.机床的分类 按照万能程度，机床又分为： （1）通用机床 （2）专门化机床 （3）专用机床 2.机床型号的编制方法 （1）型号表示方法。型号的构成如下：
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第二节 立式加工中心
一、立式加工中心基本布局结构形式
中型加工中心应用最普遍的形式是单柱水平刀库布局(图3 -2),它是立式加工中心的基本布局方式。
图3-2 单柱水平刀库布局 1-切屑箱 2-X轴伺服电机 3-Z轴伺服电机 4-主轴电动机 5-主轴箱 6-刀库 7-数据柜 8-操纵面板 9-驱动电柜 10-工作台 11-滑座
二、加工中心的分类
l.按加工范围分类 2.按机床结构分类 3.按数控系统分类 4.按精度分类
第一节 加工中心概述
三、加工中心的发展
1.高速化 (1)主轴转速的高速化 1)选用陶瓷轴承 2)主轴轴承采用预紧量可调装置 3)改进主轴轴承润滑、冷却方式 ①油气润滑方式 ②喷注润滑。这是近年开始采用的新型润滑方式，其原理 如图3-1所示。 (2)进给速度的高速化 (3)自动换刀的高速化 (4)自动托盘交换装置的高速化
2.1 数控车床的机械部分由哪几个主要部件组成？ 他们的各自作用是什么？
2.2 数控车床上有哪些运动传动是属于外传动链？ 哪些运动传动属于内传动链？
2.3 机床传动系统图有哪些作用? 2.4 在TND360机床上，当主轴转速为500r/min时， 主轴电动机的实际转速为多少？ 2.5 在TND360机床上，为什么安全联轴器能保护 进给系统的安全？
第二节 数控机床概论
复习思考题
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第一节 金属切削机床
一、金属切削机床
金属切削机床通常是指用切削的方法将金属毛坯加工成 机器零件的一种机器。
二、金属切削机床的分类与编号
1.机床的分类 按照万能程度，机床又分为： （1）通用机床 （2）专门化机床 （3）专用机床 2.机床型号的编制方法 （1）型号表示方法。型号的构成如下：
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第二节 立式加工中心
一、立式加工中心基本布局结构形式
中型加工中心应用最普遍的形式是单柱水平刀库布局(图3 -2),它是立式加工中心的基本布局方式。
图3-2 单柱水平刀库布局 1-切屑箱 2-X轴伺服电机 3-Z轴伺服电机 4-主轴电动机 5-主轴箱 6-刀库 7-数据柜 8-操纵面板 9-驱动电柜 10-工作台 11-滑座
二、加工中心的分类
l.按加工范围分类 2.按机床结构分类 3.按数控系统分类 4.按精度分类
第一节 加工中心概述
三、加工中心的发展
1.高速化 (1)主轴转速的高速化 1)选用陶瓷轴承 2)主轴轴承采用预紧量可调装置 3)改进主轴轴承润滑、冷却方式 ①油气润滑方式 ②喷注润滑。这是近年开始采用的新型润滑方式，其原理 如图3-1所示。 (2)进给速度的高速化 (3)自动换刀的高速化 (4)自动托盘交换装置的高速化
2.1 数控车床的机械部分由哪几个主要部件组成？ 他们的各自作用是什么？
2.2 数控车床上有哪些运动传动是属于外传动链？ 哪些运动传动属于内传动链？
2.3 机床传动系统图有哪些作用? 2.4 在TND360机床上，当主轴转速为500r/min时， 主轴电动机的实际转速为多少？ 2.5 在TND360机床上，为什么安全联轴器能保护 进给系统的安全？
《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
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
数控车床培训课件PPT(共 35张)
B
相对编程
刀具轨迹终点坐标用 相对坐标表示（指令 字U和W），相对坐 标为负值表示沿坐标 轴负方向，相对坐标 为正值表示沿坐标轴 正方向
混合编程
一个坐标轴采用绝 对编程，一个坐标 轴采用相对编程
绝对编程：G01 X200. Z50.; 相对编程：G01 U100. W-50.; 混合编程：G01 X200. W-50.;
应用场合：精度要求较高，中、小批量生产
1. 数 控 车 床 简 介
数控车床 型号
CAK6136V的含义：
C：类别为车床类。 A：结构性代号（沈阳一机） K：数控。 6：组别普通。 1：型别卧式。 36：最大回转直径Φ360mm。 V：重大改进顺序号
本次实训使用的都是 CAK6136V车床，其数 控系统采用的是广州数 控GSK980TA
//程序名（编号） //分进给，主轴正转，换01号车刀 //快速移动到点（20，0） //直线插补到点（20，-10） //快速移动到点（30，-10） //快速移动到点（30，50） //主轴停止，程序结束
单击视频演示
停刀点 起刀点
3. 数 控 编 程 基 础
坐标系定义
数控车床使用X轴和Z轴组成直角坐标系，X轴与机床主轴垂直，Z轴与 主轴轴线方向平行，车刀接近工件方向为负方向，离开工件方向为正方向。
1. 数 控 车 床 简 介
数控车床组成及原理
数控车床一般由输入输出设备、CNC装置、 伺服单元、驱动装置、 可编程控制器 PLC 及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置等 组成。
数控系统
电气回路
辅助装置
操作面板
输入/输出 设备
PLC
计算机 数控 装置
机
主轴伺服单元
相对编程
刀具轨迹终点坐标用 相对坐标表示（指令 字U和W），相对坐 标为负值表示沿坐标 轴负方向，相对坐标 为正值表示沿坐标轴 正方向
混合编程
一个坐标轴采用绝 对编程，一个坐标 轴采用相对编程
绝对编程：G01 X200. Z50.; 相对编程：G01 U100. W-50.; 混合编程：G01 X200. W-50.;
应用场合：精度要求较高，中、小批量生产
1. 数 控 车 床 简 介
数控车床 型号
CAK6136V的含义：
C：类别为车床类。 A：结构性代号（沈阳一机） K：数控。 6：组别普通。 1：型别卧式。 36：最大回转直径Φ360mm。 V：重大改进顺序号
本次实训使用的都是 CAK6136V车床，其数 控系统采用的是广州数 控GSK980TA
//程序名（编号） //分进给，主轴正转，换01号车刀 //快速移动到点（20，0） //直线插补到点（20，-10） //快速移动到点（30，-10） //快速移动到点（30，50） //主轴停止，程序结束
单击视频演示
停刀点 起刀点
3. 数 控 编 程 基 础
坐标系定义
数控车床使用X轴和Z轴组成直角坐标系，X轴与机床主轴垂直，Z轴与 主轴轴线方向平行，车刀接近工件方向为负方向，离开工件方向为正方向。
1. 数 控 车 床 简 介
数控车床组成及原理
数控车床一般由输入输出设备、CNC装置、 伺服单元、驱动装置、 可编程控制器 PLC 及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置等 组成。
数控系统
电气回路
辅助装置
操作面板
输入/输出 设备
PLC
计算机 数控 装置
机
主轴伺服单元
数控车床培训课件PPT(共40页)
量技术的发展，软件式数控是采用微处理器及
大规模或超大规模集成电路组成的数控系统，
它具有很强的程序存贮能力和控制功能，这些
控制功能是由一系列控制程序 (驻留系统内）来
实现的。软件或数控系统通用性很强，几乎只
需要改变软件，就可以适应不同类型机床的控
制要求，具有很大的柔性。目前微型机数控系
统几乎完全取代了以往的普通数控系统。
❖ （1）开环伺服系统 ❖ 工作原理：每当数控装置发出一个指令脉冲信
号，就使步进电动机的转子旋转一个固定角度， 机床工作台移动一定的距离。 ❖ 特点： 开环伺服系统没有工作台位移检测装置， 对机械传动精度误差没有补偿和校正，工作台 的位移精度完全取决于步进电动机的步距角精 度、齿轮箱中齿轮副和丝杠螺母副的精度与传 动间隙等，所以这种系统很难保证较高的位置 控制精度。同时由于受步进电动机性能的影响， 其速度也受到一定的限制。但这种系统的结构 简单、调试方便、工作可靠、稳定性好、价格 低廉，因此被广泛用于精度要求不太高的经济 型数控机床上。
图1-1 数控机床的组成
机床本体
主进辅 运给助 动运动 机动作 构机机
构构
刀辅具选择
刀
刀具方案
具
刀具确定
调 整
数
工
零件图 工艺分析
艺 设
计
刀具调整卡
手
手 工 编 程
程 序 单
自 动
动 输
控
入
纸带输入 机
编
通讯传输
程
(R232C)
组合夹具
夹
床
夹具方案
具
调
通用夹具
整
图1-2 数控机床的加工过程
合格零件
❖ 1．按工1艺.1用.3途数分 控机床的分类
数控机床概述(PPT62页)
四.数控机床工作过程
• 分析工艺参数 编程 程序输入 试运行 运行程序
五.应用范围: 1.多品种小批量; 2.形状结构比较复杂 的; 3.频繁改型的; 4.价贵、不许报废的; 5.生产周期短的; 6.批量较大、精度要求较高的.
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。
数控机床的坐标系
基本坐标系：直线进给运动的坐标系（X.Y.Z）。坐
标轴相互关系：由右手定则决定。
回转座标：绕X.Y.Z 轴转动的圆进给坐标 轴分别用A.B.C表示，
Y
+B
Y
+A
Z +C
X、Y、Z X
坐标轴相互关系由右 手螺旋法则而定。 Z
X +A、+B、+C
• 3.顺序:先Z轴,再X轴,最后Y轴. • Z:机床主轴 • X:装夹平面内的水平方向. • Y:由右手笛卡儿直角坐标系确定. • 4.方向:刀具远离工件方向为正方向. • 四.机床的机床原点、机床参考点、工件原
•
4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行
5.26.20215.26.202108:3008:3008:30:5708:30:57
1.1.2 数控机床的发展简况
• 第1代数控机床：1952年～1959年采用电 子管元件构成的专用数控装置（NC）。
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。
第一章数控机床的产生和发展.pptx
程序载体
输入装置
CNC装置
伺服系统
机床本体
位置反馈信号 辅助动作信号
1、程序载体
程序—包括加工零件所需的全部信息和刀具相对工件 的位移信息。
载体—穿孔纸带、磁带、磁盘（软盘、硬盘、内存RAM） 2、输入装置
作用：将程序载体内有关加工的信息读入CNC装置 穿孔纸带—光电阅读机 磁带—录放机 磁盘—驱动器和驱动卡 MDI—手动输入
集成电路 特点：很高柔性
五、按加工方式分类
1、金属切削类数控机床
1）数控车床（NC Lathe）。 2）数控铣床（NC Milling Machine）。 3）加工中心（Machine Center）。 4）数控钻床（NC Drilling Machine）。 5）数控镗床（NC Boring Machine）。 6）数控齿轮加工机床（NC Gear Holling Machine）。 7）数控平面磨床（ NC Surface Grinding Machine）。
❖角位移检测元件：旋转变压器、脉冲编码器、圆光栅等
精度低于闭环系统
系统调试较容易，稳定性也较好
齿轮箱
工作台
指令脉冲
数控装置
位置比较 电路
速度控制 电路
测量装置
伺服 电动机
测速元件
检测元件
四、按所用数控装置类型分类
1、硬件式数控机床（NC机床） 组成：晶体管和集成电路 特点：通用性、灵活性差，制造周期长、成本高 2、软件式数控机床（CNC机床） 组成：采用小型或微型计算机，加上通用或专用大规模
3、CNC装置
作用：接收输入装置输入的加工信息，完成数值
计算、逻辑判断、输入输出控制等功能。 电动机
4、伺服系统 速度控制单元 测量反馈单元
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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 d1P bZ11 43 816 .39 m 4 m
大带轮齿数 Z 2i Z 12 .5 3 8 95
大带轮齿数带轮的节园直径 d2P bZ21 49 542 .33 m 5 m
验算线速度vmax
Nj N0KZ KL
Kz 小带轮齿合齿数系数依据 Zm=17 由表得 Kz=1
KL 带长系数，Lp=2450，Pb=14，KL=1 N0 基准传动功率，依据 Z1=38，N1=970r/mm,Pb=14,查表得 N0=20.29KW 代入
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
胀紧套的内径 < 38 > 38
d（ mm）
表2
与胀紧套结合的孔公差带 与胀紧套结合的孔公差带
h6
H7
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 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，刀架电机电流增大发出信号电 机停转，完成刀架整个转位过程。
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
2
4750
245m2m
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
ZmZ21[1Pb(1z20 A z1)]
代入
38 1(4 9 53)8
Zm2[11 074.78 ]17
6、确定同步带的宽度bs
确定齿宽系数Kw
Kw
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 承受轴向力 Ft≥Fx
Ft
Fx
(Md103)2 2
承受径向力
Pf
Ft 103 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
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
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 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
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
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。
h8
H8
R zum ≤ 6.3 ≤ 6.3
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
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
节距代号
3M 5M 8M 14 M
节距 P b
3 5 8 14
表1
节线差 a 0.381 0.57 0.685 1.395
齿高 ht 1.17 2.06 3.4 6
带高 hs 2.4 3.8 6 10
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， 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。
v d 1 n 1 1.3 6 9 4 9 7 8 .6 0 m /s 6 1 00060 1 0000
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：
LP
2A2(d2
d1)(d24Ad1)2
代入 2750(42.3516