数控机床的结构特点及主运动部件
第6章 数控机床的机械结构
1．滚珠丝杠的结构组成
滚珠丝杠由丝杠、螺母、滚珠和滚珠返回装置四 部分组成。按照滚珠的循环方式，滚珠丝杠螺母副分 内循环方式和外循环方式两大类。 内循环方式指在循环过程中滚珠始终保持和丝杠 接触，如图6.16所示。
图6.16 滚珠丝杠内循环方式 1-丝杠；2-反向器；3-滚珠；4-螺母
2）减少各运动零件的惯量
传动件的惯量对进给系统的启动和制动特性都有 影响，尤其是高速运转的零件，其惯量的影响更大。 3）减少运动件的摩擦阻力 机械传动结构的摩擦阻力，主要来自丝杠螺母副 和导轨。 4）响应速度快 快速响应是伺服系统的动态性能，反映了系统的 跟踪精度。它是工件在加工过程中，工作台在规定的 速度范围内灵敏而精确地跟踪指令，且不出现丢步现 象。
1-主轴 2-同步齿形带 3-主轴电机 4-永久磁铁 5-磁传感器 图6.11 加工中心主轴准停装置
4．主轴部件的结构
（1）数控车床主轴部件的结构 数控车床的主传动系
统一般采用交流无级调速电动机，通过皮带传动，带 动主轴旋转。 图 6.12为数控车床主轴外观图。图 6.13 为数控车床主轴部件的典型结构图。主轴电动机通过 带轮15把运动传给主轴7。
1. 齿轮变速的主传动方式
如图6.6（a）所示，主轴电机经过二级齿轮变速， 使主轴获得低速和高速两种转速系列，这种分段无级 变速，确保低速时的大扭矩，满足机床对扭矩特性的 要求，是大中型数控机床采用较多的一种配置方式。
2. 带传动主传动方式
如图6.6（b）所示，主轴电机经带传动传递给主轴， 带传动主要采用 V型带或齿形带传动，可以避免齿轮 传动时引起的振动与噪声，且其结构简单、安装调试 方便，应用广泛。
1．主轴部件的支承与润滑 根据主轴部件的工作精度、刚度、温升和结构的
数控机床结构-数控机床的主轴部件
数控机床结构-数控机床的主轴部件主轴部件主轴部件是数控机床的最关键部件，它对零件加工质量有着直接的影响。
主轴部件包括主轴的支承、安装在主轴上的传动零件等。
数控机床的主轴部件要求有高的精度、刚度和热稳定性，还应满足数控机床所特有的结构要求。
如对于自动换刀的数控机床，为了实现刀具在主轴上的自动装卸与夹持，还必须有刀具的自动夹紧装置、主轴准停装置和主轴孔的清理装置等结构。
1.主轴部件的运动方式主轴部件按运动方式可分为以下几类:（1）只做旋转运动的主轴组件这类主轴组件结构较为简单，如车床、铣床和磨床等主轴组件属于这一类（2）既有旋转运动又有轴向进给运动的主轴组件如钻床和镗床等的主轴组件。
其中主轴组件与轴承装在套筒内。
主轴在套筒内做旋转主运动，套筒在主轴箱的导向孔内做直线进给运动。
（3）既有旋转运动又有轴向调整移动的主轴组件属于这一类的主轴组件有滚齿机、部分立式铣床等的主轴组件。
主轴在套筒内做旋转运动，并可根据需要随主轴套筒一起做轴向调整移动。
主轴组件工作时，用其中的夹紧装置将主轴套筒夹紧在主轴箱内，提高主轴部件的刚度。
（4）既有旋转运动又有径向进给运动的主轴部件属于这一类的有卧式镗床的平旋盘主轴部件和组合机床的镗孔车端面头主轴部件。
主轴做旋转运动时，装在数控机床结构主轴前端平旋盘上的径向滑块可带动刀具做径向进给运动。
（5）主轴做旋转运动又做行星运动的主轴部件新式内圆磨床砂轮主轴部件的工作原理如图3.2所示，砂轮主轴l在支撑套2的偏心孔内做旋转主运动。
支承套2安装在套筒4内。
套筒4的轴线与工件被加工孔轴线重合，当套筒4由蜗杆6经蜗轮W传动，在箱体3中缓慢地旋转时，带动套筒及砂轮主轴做行星运动，即圆周进给运动。
通过传动支承套2来调整主轴与套筒4的偏心距e，实现横向进给。
2.主轴主轴是主轴部件中的关键零件。
它的结构尺寸和形状、制造精度、材料及热处理等对主轴部件的工作性能有很大的影响。
主轴结构随主轴系统设计要求的不同而有多种形式。
数控机床组成工作原理以及特点
数控机床组成、工作原理以及特点姓名：赵凯学号：090203126摘要世界制造业转移，中国正在逐步成为世界加工厂。
美国、德国、韩国等国家已经进入工业化发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重工业正逐渐向发展中国家转移。
我国目前经济发展已经过了发展初期，正处于重化工业发展中期。
未来10年将是中国机械行业发展最佳时期。
美国、德国的重化工业发展期延续了18年以上，美国、德国、韩国四国重化工业发展期平均延续了12年，我们估计中国的重化工业发展期将至少延续10年，直到2015年。
因此，在未来10年中，随着中国重化工业进程的推进，中国企业规模、产品技术、质量等都将得到大幅提升，国产机械产品国际竞争力增强，逐步替代进口，并加速出口。
目前，机械行业中部分子行业如船舶、铁路、集装箱及集装箱起重机制造等已经受益于国际间的产业转移，并将持续受益；电站设备、工程机械、床等将受益于产业转移，加快出口进程。
本文主要讨论的是数控机床的组成、分类、发展趋势以及实际应用等。
关键词 : 发展趋势、分类、组成、原理、特点、应用。
The composition of the CNC machine tools, operating principles and characteristics AbstractThe transfer of world manufacturing, China is gradually becoming the world's factory. The United States, Germany, South Korea and other countries have entered the high-tech intensive industrial development era microelectronics era, iron and steel, machinery, chemicals, and other heavy industry is gradually transferred to developing countries. China's economic development has been an early stage of development, is in the middle of a heavy chemical industry development.The next 10 years will be the best period for the development of China's machinery industry. The United States, Germany, heavy chemical industry development period continues for more than 18 years, the four countries of the United States, Germany, South Korea, the heavy chemical industry average development period lasted 12 years, we estimate that the period of development of heavy and chemical industries in China will continue through at least 10 years, until 2015 . Therefore, in the next 10 years, with the process of promoting heavy and chemical industries in China, the Chinese enterprise scale, product technology, quality and so on will be significantly improved, enhanced international competitiveness of the domestic machinery products gradually replace imports and exports accelerated. Currently, the the the central machinery industry molecules industry such as ship, rail, container and container crane manufacturer has benefited from international industrial transfer, and will continue to benefit; power plant equipment, construction machinery, the bed will benefit from the transfer of industries to speed up the export process. This paper mainly discusses the composition of CNC machine tools, development trends, and practical applications.Keywords: trends, classification, composition, characteristics, application.一、数控机床的产生在机械制造工业中并不是所有的产品零件都具有很大的批量，单件与小批量生产的零件（批量在10～100件）约占机械加工总量的80%以上。
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。
简述数控车床的组成部分
简述数控车床的组成部分数控车床是一种通过计算机控制工作台和刀具实现加工的机床。
它由许多不同的组成部分组成，每个部分都有特定的功能和作用。
1.床身：数控车床的床身是机床的基础结构，用于支撑和固定其他组件。
床身通常由铸铁制成，具有足够的刚度和稳定性，以保证加工的精度和质量。
2.工作台：工作台是数控车床上放置工件的平台，也称为工作台。
它可以在各个方向上进行运动，以便于切削工具对工件进行加工。
工作台通常由铸铁制成，并且具有不同的形状和尺寸，以适应不同类型的加工任务。
3.主轴：主轴是数控车床上用于旋转切削工具的部件。
它由电机驱动，可以在不同的速度和方向上旋转。
主轴通常由高强度合金钢制成，并且具有高精度的轴承和冷却系统，以确保稳定的运转和高质量的加工。
4.刀架：刀架是数控车床上用于固定切削工具的部件。
刀架通常可以在水平和垂直方向上移动，以便于切削工具对工件进行不同方向的加工。
刀架通常由铸铁制成，并且具有刀具快速换位系统，以提高工作效率。
5.数控系统：数控车床的核心部件是数控系统。
数控系统由硬件和软件组成，用于接收和解析加工程序，控制机床的运动和操作。
数控系统通常由一台或多台工控机和PLC（可编程逻辑控制器）组成。
通过数控系统，操作人员可以轻松设置和调整加工参数，以实现高精度和高效率的加工。
6.刀具：刀具是数控车床上用于切削工件的工具。
刀具可以根据加工任务的不同，选择不同类型和规格的切削工具。
常见的刀具类型包括车刀、铣刀、钻头等。
刀具通常由高速钢或硬质合金制成，并且具有耐磨和高硬度的特性。
7.冷却系统：冷却系统是数控车床上用于冷却切削区域的系统。
在加工过程中，切削区域会产生大量的热量，如果不及时冷却，会导致工件变形或刀具磨损加剧。
冷却系统通常由冷却液（如切削液或冷却油）、冷却管路和泵组成，可以将冷却液传输到切削区域，降低温度并保持加工质量。
8.辅助装置：数控车床还可以配备一些辅助装置，以提高加工效率和便利性。
数控机床的主运动系统
总结词
结构简单、可靠性高、成本低
详细描述
机械主轴是传统数控机床中常用的主轴类型，其结构简单、可靠性高、成本低。它通过齿轮或皮带等传动方式将电动机的动力传递到主轴上，实现主轴的旋转运动。机械主轴的转速和扭矩调节范围较广，适用于多种加工需求，但在高速运转时噪音和振动较大。
VS
适合加工轻质材料、气动控制调节方便
总结词
详细描述
主轴的驱动方式
CATALOGUE
03
直流电机驱动具有较高的启动转矩和良好的调速性能，能够满足数控机床对主轴高精度、高速度的加工需求。
直流电机驱动具有较宽的调速范围，可以根据不同的加工需求调整主轴转速。
直流电机驱动系统通常采用电刷和换向器来转换电流方向，从而实现电机旋转方向的改变。
直流电机驱动系统的缺点是维护成本较高，且容易受到电刷和换向器的磨损影响。
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高效化：随着制造业对加工效率的要求不断提高，主运动系统正朝着高效化的方向发展。通过采用更快的伺服系统、优化传动装置和减少运动部件的摩擦阻力等手段，提高数控机床的加工速度和生产效率。
新材料的应用
随着新材料技术的不断发展，未来主运动系统的材料将得到进一步优化。采用新型高强度、轻质材料和复合材料，可以提高主轴的刚性和动态性能，降低重量和能耗。
主轴
主轴电机
主轴箱
主轴轴承
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主轴是主运动系统的核心部件，它安装刀具并传递切削力，实现工件的切削加工。
主轴电机是主运动系统的动力源，为切削加工提供所需的动力。
主轴箱是主轴的支撑和传动部件，它安装主轴并传递动力，使主轴能够实现旋转运动。
简述数控机床的结构及组成
简述数控机床的结构及组成一、数控机床的概述数控机床是一种高精度、高效率、高自动化程度的机床，它采用计算机控制系统来实现工件的加工。
与传统机床相比，数控机床具有精度高、生产效率高、操作简单等优点，因此在现代制造业中得到了广泛应用。
二、数控机床的结构数控机床主要由以下几个部分组成：主轴箱、工作台、导轨系统、刀库和液压系统等。
1. 主轴箱主轴箱是数控机床的核心部件，它包含了主轴和主轴驱动装置。
主轴是用来安装刀具并进行加工的部件，而主轴驱动装置则负责带动主轴旋转。
主轴箱通常由铸铁或钢板焊接而成，其内部采用优质滚动轴承或滑动导轨等结构。
2. 工作台工作台是用来固定工件并进行加工的部件。
根据不同的加工需求，工作台可以分为平面式和立式两种类型。
平面式工作台通常用于平面零件加工，而立式工作台则适用于非平面零件的加工。
3. 导轨系统导轨系统是数控机床的重要组成部分，它负责支撑和定位主轴箱、工作台等部件。
导轨系统通常由滚珠丝杠、直线导轨等组成，其精度和刚度直接影响到机床的加工精度和稳定性。
4. 刀库刀库是用来存放刀具的部件，它通常由多个刀柄和一个转盘组成。
不同类型的刀具可以根据需要进行更换，以满足不同的加工需求。
5. 液压系统液压系统是数控机床的动力源，它负责驱动各种液压元件来完成机床各项功能。
液压系统通常包括油泵、油箱、油管等部件，其性能直接影响到机床的运行效率和稳定性。
三、数控机床的组成数控机床由以下几个主要组成部分构成：1. 数控装置数控装置是数控机床最重要的组成部分之一，它负责对加工过程进行监测和控制。
数控装置通常由计算机、数字信号处理器、编码器等组成，可以实现加工参数的自动调整和控制。
2. 伺服系统伺服系统是数控机床的关键部分之一，它负责驱动主轴箱、工作台等部件进行运动。
伺服系统通常由电机、减速器、编码器等组成，其性能直接影响到机床的加工精度和效率。
3. 控制面板控制面板是数控机床的人机交互界面，它负责向操作员提供操作界面和参数设置功能。
数控机床组成、工作原理以及特点
数控机床组成、工作原理以及特点第一节数控机床的组成数控机床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电动机及拖动、动控制、检测等技术为一体的自动化设备。
数控机床的基本组成包括控制介质、数控装置、伺服系统、反馈装置及机床本体见图2 - 1。
图2-1 数控机床组成一、控制介质数控机床工作时，不要人去直接操作机床，但又要执行人的意图，这就必须在任何数控机床之间建立某种联系，这种联系的中间媒介物称之为控制介质。
在普通机床上加工零件时，由工人按图样和工艺要求进行加工。
在数控机床加工时，控制介质是存储数控加工所需要的全部动作和刀具相对于工件位置等信息的信息载体，它记载着零件的加工工序。
数控机床中，常用的控制介质有穿孔纸带、穿孔卡片、磁带和磁盘或其他可存储代码的载体，至于采用哪一种，则取决于数控装置的类型。
早期时，使用的是8单位（8孔）穿孔纸带，并规定了标准信息代码ISO（国际标准化组织制定）和EIA（美国电子工业协会制定）两种代码。
二、数控装置数控装置是数控机床的核心。
其功能是接受输入装置输入的数控程序中的加工信息，经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理后，发出相应的脉冲送给伺服系统，使伺服系统带动机床的各个运动部件按数控程序预定要求动作。
一般由输入输出装置、控制器、运算器、各种接口电路、CRT显示器等硬件以及相应的软件组成。
数控装置作为数控机床“指挥系统”，能完成信息的输入、存储、变换、插补运算以及实现各种控制功能。
它具备的主要功能如下：1）多轴联动控制。
2）直线、圆弧、抛物线等多种函数的插补。
3）输入、编辑和修改数控程序功能。
4）数控加工信息的转换功能：ISO/EIA代码转化，米英制转换，坐标转换，绝对值和相对值的转换，计数制转换等。
5）刀具半径、长度补偿，传动间隙补偿，螺距误差补偿等补偿功能。
6）实现固定循环、重复加工、镜像加工等多种加工方式选择。
7）在CRT上显示字符、轨迹、图形和动态演示等功能。
数控机床的机械结构
两级齿轮变速 液压拔叉实现齿轮滑移
22
CNC
4.3 数控机床的主传动系统
4.3.2 主轴的联接型式
➢ 定传动比的联结型式 主电动机和主轴一般采用定传动比的联结型
式，或是主电动机和主轴直接联结的型式，在使 用定传动比传动时，通常采用三角皮带或同步皮 带传动
电动机和主轴直接联结的型式，可以大大简 化主轴传动系统的结构，有效地提高主轴刚度和 可靠性。
4.4.2 数控机床进给传动系统的基本型式
➢ 数控机床的进给运动有两大类
– 直线进给运动:机床的基本坐标轴(X、Y、Z轴)以及和基本坐标轴平行的坐标轴(U 、V、W等)的运动
– 圆周进给运动:指绕基本坐标轴X、Y、Z回转的坐标轴运动。
➢ 实现直线进给运动主要有三种型式
▪ 通过丝杠(通常为滚珠丝杠或静压丝杠)螺母副，将伺服电动机的旋转运动变成直 线运动。
4.4.1数控机床对进给传动系统的要求
主要内容
（4）摩擦阻力要小
在进给系统中要尽量减少传动件之间的摩擦阻力， 尤其是减少丝杠传动和工作台运动导轨之间的摩擦， 以消除低速进给爬行现象，从而提高整个伺服进给系 统的稳定性。广泛采用滚珠丝杠和滚动导轨以及塑料 导轨和静压导轨。
42
CNC
4.4 数控机床的进给传动系统
19
CNC
4.3 数控机床的主传动系统
4.3.2 主轴的联接型式
➢ 用辅助机械变速机构联接 在使用无级变速传动的基础上，再增加两级或
三级辅助机械变速机构作为补充。通过分段变速方 式，确保低速时的大扭矩，扩大恒功率调速范围， 满足机床重切削时对扭矩的要求
辅助机械变速机构 ：通过电磁离合器、液压 或气动带动滑移齿轮等方式实现
4.3.1主传动的基本要求和变速方式
数控机床的结构组成及组成部分的作用
数控机床的结构组成及组成部分的作用数控机床是指通过数控系统控制机床进行加工的一种机床。
它由许多不同的部件组成，每个部件都有着特定的作用。
本文将详细介绍数控机床的结构组成及各组成部分的作用。
一、数控机床的结构组成数控机床的结构主要包括数控系统、机床本体、执行机构和辅助设备等四个部分。
1. 数控系统：数控系统是数控机床的核心部分，负责接收、解释和处理用户输入的加工程序，并将其转化为机床能够执行的运动控制指令。
数控系统通常由硬件和软件两部分组成。
硬件包括中央处理器、输入输出设备、存储设备等，而软件则包括数控程序编辑器、解释器和运动控制算法等。
数控系统的性能和功能对整个机床的加工精度和效率有着重要影响。
2. 机床本体：机床本体是数控机床的主体部分，用于固定和支撑工件和刀具，实现加工运动。
机床本体通常由床身、工作台、主轴箱、进给机构等组成。
床身是机床的主要支撑结构，用于承载各个部件的安装。
工作台是固定工件的平台，通常可以沿X、Y、Z三个方向进行运动。
主轴箱则用于固定和驱动主轴，实现旋转运动。
进给机构负责控制工作台和主轴的运动，实现加工过程中的进给和进给速度控制。
3. 执行机构：执行机构是数控机床实现加工运动的关键部分，主要包括主轴和进给轴等。
主轴是负责旋转的部件，用于驱动刀具进行切削加工。
进给轴则用于控制工作台和刀具在X、Y、Z轴方向的移动。
执行机构的精度和稳定性对加工质量和效率有着重要影响。
4. 辅助设备：辅助设备主要包括刀库、刀具测量装置、冷却液系统等。
刀库用于存放不同类型的刀具，方便刀具的更换和管理。
刀具测量装置则用于测量刀具的尺寸和磨损情况，以便及时更换和修复。
冷却液系统则用于降低加工过程中的温度，提高加工质量和刀具寿命。
二、各组成部分的作用1. 数控系统的作用：数控系统是数控机床的大脑，它负责接收用户输入的加工程序，并将其转化为机床能够执行的运动控制指令。
数控系统具有高精度、高效率、高稳定性的特点，能够实现复杂的加工过程控制，提高加工精度和生产效率。
数控机床的主要零件和组成部分简介
数控机床的主要零件和组成部分简介数控机床是一种通过计算机控制工作台运动轨迹和切削工具切削加工零件的高精度设备。
它由许多主要零件和组成部分组成，这些零件和组成部分共同工作，确保机床的正常运行和加工质量。
本文将介绍数控机床的主要零件和组成部分。
数控机床的主要零件之一是床身，它是机床的主体部分，承载和支撑各个组件。
床身通常由铸铁或焊接钢板制成，具有高强度和稳定性，为机床提供了坚固的基础。
床身上的滑轨是数控机床的关键组成部分之一。
滑轨分为纵向导轨和横向导轨。
纵向导轨用于工作台的上下移动，而横向导轨用于刀架或工作台的前后移动。
滑轨通常由硬质合金或线性导轨制成，具有高硬度和耐磨性，确保了精度和稳定性。
数控机床的刀架是安装切削工具和刀具的部件，用于进行加工操作。
刀架可以进行自动换刀，并具有不同的刀具安装座，以适应不同的加工需求。
刀架通常由铸铁或钢制成，并具有高刚性和稳定性。
刀具是数控机床的重要零件，用于进行零件的切削加工。
刀具的种类繁多，包括车刀、铣刀、钻头等。
不同种类的刀具可以实现不同的切削形式和加工效果。
刀具通常由高速钢或硬质合金制成，具有高硬度和耐磨性。
数控机床的主轴是刀具的驱动部分，它通过电机将旋转动力传递给刀具，实现切削加工。
主轴通常由电机、轴承和主轴箱组成。
电机提供动力，轴承支撑主轴的旋转，主轴箱起到固定和保护主轴的作用。
主轴具有高速度和高精度，能够实现高效的切削加工。
数控机床还包括控制系统和编程系统。
控制系统由计算机、控制器和传感器组成，用于控制机床的运动和加工过程。
编程系统用于编写和编辑加工程序，指导机床进行加工操作。
控制系统和编程系统使得数控机床具有高自动化和高精度的特点，大大提高了加工效率和加工质量。
总之，数控机床的主要零件和组成部分共同发挥作用，实现了高精度和高效率的切削加工。
床身、滑轨、刀架、刀具、主轴以及控制系统和编程系统都是数控机床不可或缺的部分。
随着技术的不断进步，数控机床的零件和组成部分也在不断更新和优化，以适应越来越复杂和精细的加工需求。
数控机床的主传动系统
性能要求高
电机过载能力强。要求有较长时间 (1~30min)和较大倍数的过载能力
在断续负载下，电机转速波动要小。 速度响应要快，升降速时间要短。 电机温升低，振动和噪音小，精度要高。 可靠性高，寿命长，维护容易。 要具有抗振性和热稳定性。 体积小，重量轻，与机床联接容易。
液体静压滑动轴承主要应用于主轴高转速、 高回转精度的场合，如应用于精密、超精 密的数控机床主轴、数控磨床主轴。
4 、 主轴准停装置
主轴准停也叫主轴定向。在加工中心等数控机 床上，由于有机械手自动换刀，要求刀柄上的 键槽对准主轴的端面键上，因此主轴每次必须 停在一个固定准确的位置上，以利于机械手换 刀。所以，主轴上必须设有准停装置。主轴准 停装置分为机械式准停、电气式准停。
二、数控机床的主轴部件
主轴部件是主运动的执行件，它夹持 刀具或工件，并带动其旋转。 功用：
夹持工件或刀具实现切削运动； 传递运动及切削加工所需要的动力。 组成： 主轴、支承、传动零件、装夹刀具或工 件的附件及辅助零部件。
要求： 主轴的精度要高。包括运动精度(回转精 度、轴向串动)、和安装刀具或夹持工件 的夹具的定位精度(轴向、径向)。 部件的结构刚度和抗振性好。 较低的运转温升以及较好的热稳定性。 部件的耐磨性和精度保持性好。 自动可靠的装夹刀具或工件
（3）机床基础件，通常指床身、底座、立柱、滑 座、工作台等。其功用是支承机床本体的零、部件， 并保证这些零、部件在切削加工过程中占有的准确 位置。
一、概述
1、概念 主运动是机床实现切削的基本运动。即驱动主轴运动 的系统。在切削过程中，它为切除工件上多余的金属 提供所需的切削速度和动力，是切削过程中速度最高、 消耗功率最多的运动。 主传动系统是：由主轴电机经一系列传动元件和主轴 构成的具有运动、传动联系的系统。 数控机床的主传动系统包括：主轴电动机、传动装置、 主轴、主轴轴承、主轴定向装置。
简述数控机床加工中心的特点及其组成部分
简述数控机床加工中心的特点及其组成部分数控机床加工中心是一种高精度、高效率的机床，它具有多种加工功能，可以完成多种复杂零件的加工。
它的特点是具有高精度、高效率、高自动化程度、高灵活性和高可靠性等特点。
下面将从组成部分、特点和中心扩展三个方面来详细介绍数控机床加工中心。
一、组成部分数控机床加工中心主要由机床主体、数控系统、自动换刀系统、自动送料系统、刀库、工件夹持装置、冷却液系统等组成。
1. 机床主体：机床主体是数控机床加工中心的核心部分，它由床身、立柱、横梁、工作台等组成。
机床主体的结构设计直接影响到机床的加工精度和稳定性。
2. 数控系统：数控系统是数控机床加工中心的控制中心，它由数控装置、伺服系统、编程软件等组成。
数控系统可以实现对机床的各项运动进行精确控制，从而保证加工精度和稳定性。
3. 自动换刀系统：自动换刀系统是数控机床加工中心的重要组成部分，它可以实现自动换刀，提高生产效率。
4. 自动送料系统：自动送料系统可以实现自动送料，提高生产效率。
5. 刀库：刀库是数控机床加工中心的刀具存放设备，它可以存放多种不同的刀具，实现自动换刀。
6. 工件夹持装置：工件夹持装置是数控机床加工中心的工件固定设备，它可以固定工件，保证加工精度。
7. 冷却液系统：冷却液系统可以对加工过程中产生的热量进行冷却，保证加工质量和工具寿命。
二、特点1. 高精度：数控机床加工中心具有高精度的加工能力，可以实现高精度的加工。
2. 高效率：数控机床加工中心具有高效率的加工能力，可以实现高效率的加工。
3. 高自动化程度：数控机床加工中心具有高自动化程度的加工能力，可以实现自动化的加工。
4. 高灵活性：数控机床加工中心具有高灵活性的加工能力，可以实现多种不同的加工。
5. 高可靠性：数控机床加工中心具有高可靠性的加工能力，可以保证加工质量和工具寿命。
三、中心扩展数控机床加工中心的中心扩展主要包括以下几个方面：1. 加工范围的扩展：数控机床加工中心可以通过增加加工范围来扩展其加工能力，例如增加加工直径、加工长度等。
数控机床的机械传动结构
的
机
械 传
验算：扭转刚度、压曲刚度、临界转速与工作寿命
动
结
构
精度等级选择
第
二
滚珠丝杠的精度对数控机床的定位精度有直接影响。
节
进
主要精度指标：螺距（导程）误差、累积误差/300mm。
给
系
普通数控机床选用D级，精密数控机床选用C级；。
统
的
滚珠丝杠的热变形对数控机床定位精度的影响也不容忽视；
机
功用：将旋转运动变换成直线运动
第
分类：
二
节
➢ 滑动丝杠螺母副（旧机床数控化改造、经济型）
进
给
➢ 滚珠丝杠螺母副（广泛采用、普及型、高档型）
系
统 的
➢ 静压丝杠螺母副（用于高精度数控机床）
机
械
传
动
结
构
1、滚珠丝杠螺母副概述
➢ 工作原理：丝杆（螺母）旋转，滚珠在封闭滚道内沿滚道滚动、迫使
第
螺母（丝杆）轴向移动
第 六 1、进给系统的功用 章
数
协助完成加工表面的成形运动，传递所需的运动及动力。
控 机
2、进给系统机械部分的组成
床 的
传动机构+运动变换机构+导向机构+执行件（工作台）
机 械
传动机构: 齿轮传动、同步带传动
传 运动变换：丝杠螺母副、蜗杆齿条副、齿轮齿条副等 动
结 导向机构：导轨（滑动导轨、滚动导轨、静压导轨）
对主轴支承的基本要求是：
第 一 节
A．前后支承都应有承受径向载荷的轴承。 支承方式：两支承、三支承等。
B．要有承受双向轴向载荷式的推动轴承。
数
控
机
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(a)
(b)
(c)
(三)主轴刀具自动夹紧机构
思考题
1、采用 的主传动系统，主轴在加工过程中可 根据需要自动改变工作速度。 2 2、主传动变速方式有哪几种？试述其特点及应 用场合。 3、加工中心主轴为何需“准停”？准停装置有 哪几种？ 4、数控机床主传动系统中主轴轴承常用哪几种 配置方式？
（二） 数控机床的变速方式
1、带有变速齿轮 的主传动 • 可实现分段无级 变速，调速范围 大，但结构复杂， 成本高。适用于 大、中型机床。
2、通过带传动的主传 动 • 可避免齿轮ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ动的 振动和噪声，结构 简单，但调速范围 小。适用于低转矩 特性要求的小型机 床。
3、由调速电机直 接驱动的主传动： • 结构紧凑，效率 高，但转速受电 机的限制。
2立式加工中心
结构简单、占地 面积小。
3多坐标加工中心
多轴联动，可 完成复杂零件 的加工。
§7.3数控机床的主运动部件
一、数控机床主传动装置 （一） 数控机床主传动装置的特点 1、主轴传动系统转速高，功率大。 2、传动系统调速范围较大，变速迅 速可靠，并能实现自动无级调速。 3、为实现刀具的快速或自动装卸， 主轴上具有特殊的刀具安装结构。 4、主轴部件要求有较大的刚度和较 高的精度。
§7.2数控机床的布局特点
一、数控车床布局 特点 1.卧式车床: 水平床身加工工艺 性好，但排屑困难
1.卧式车床
倾斜床身占地 面积小，便于排 屑和操作。
2立式车床
工件装夹与找正 比较方便，减轻 了主轴及轴承的 载荷，能够较长 期的保持工作精 度。
二、加工中心的布局特点
1.卧式加工中心: 刚性大、热对称性好、 稳定性高。
二、数控机床结构的基本要求
三、数控机床的结构特点
1、采用高性能的无级变速主轴及伺 服传动系统。 2、采用刚度和抗振性较好的机床新 结构。 3、采用在效率、刚度、精度等各方 面较优良的传动元件。 4、采用多主轴、多刀架结构、自动 夹紧装置、自动换刀装置、自动排屑、 自动润滑冷却装置等。 5、采取减小机床热变形的措施，保 证机床的精度稳定，获得可靠的加工 质量。
§7.1数控机床的结构特点及要求 §7.2数控机床的布局特点 §7.3数控机床的主运动部件 1、数控机床的结构特点及要求 2、数控机床的布局特点 3、数控机床的主运动部件 思考题
§7.1数控机床的结构特点及要求
一、数控机床的加工特点
自动化程度高:能完全按指令进行加工 加工精度和切削效率高: 主轴转速进给 速度提高，定位精度提高 多工序、多功能集成: 一次装夹后，完 成多道工序 可靠性和精度保持性高: 可以高负荷、 长时间工作
二、主轴部件结构
(一) 对数控机床 主轴部件的要求 • 旋转精度、静 刚度、抗振性、 热稳定性、耐 磨性。
(二) 主轴轴承常用配置形式（图7-9）
1、 采用双列圆柱滚子轴承和60度角接触球轴承组合。 2、 前轴承采用高精度调心球轴承，后支承采用单列角 接触球轴承。 3、 双列和单列圆锥滚子轴承作为主轴前后支承。。