数控铣床结构

带刀库的自动换刀系统
为了缩短换刀时间，可采用带 刀库的双主轴或多主轴换刀系统， 如图所示。当水平方向的主轴在 加工位置时，待更换刀具的主轴 处于换刀位置，由刀具交换装置 预先换刀，待本工序加工完毕后， 转塔头回转并交换主轴(即换刀)。
带刀库的自动换刀 1－刀库 2－机械手 3－主轴 4－主轴箱
带刀库的自动换刀系统
目录
数控铣床的分类 数控铣床的主要功能及加工对象 数控铣床主要技术参数 数控铣床的结构 数控铣床的刀具 数控铣床零件检测
数控铣床的分类
按主轴位置分——立式数控铣床
按主轴位置分——卧式数控铣床
数控铣床的分类
按系统功能分——经济型数控铣床
按系统功能分——全功能数控铣床
数控铣床主要功能
滚珠丝杠的传动间隙是指丝杠和螺母无相对转动时，丝杠和螺母 两者之间的最大轴向窜动量。除了丝杠和螺母本身的轴向间隙之 外，还包括施加轴向载荷后，产生的弹性变形所造成的轴向窜动 量。
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 。
1、2―薄片齿轮 3―垫片 4―宽齿轮
柔性调整法
如图所示轴向弹簧调整结构， 弹簧3的压力可利用螺母5来调整， 压力大小要合适，过大会加快齿轮 磨损，降低使用寿命，过小则达不 到消隙作用，多用于负载较小，要 求自动补偿齿隙的场合。
1、2、7―斜齿轮 3―弹簧 4―键 5―螺母 6―轴
柔性调整法
如图所示是双片齿轮错齿调 整结构，在弹簧的拉力作用下，两薄 片齿轮的轮齿相互错位，分别贴紧在 与之啮合的齿轮左、右齿廓面上，消 除了它们之间的齿侧间隙.
（1）直线插补 1）平面直线 2）空间直线 3）逼近直线
数控铣床主要功能
（2）圆弧插补 1）平面圆弧 2）逼近圆弧（3）
孔加工固定循环 1）钻孔 2）铰孔 3）锪孔 4）镗孔 5）攻丝
孔加工固定循环加工
攻丝加工
数控铣床主要功能
（4）刀具补偿 1）刀具半径补偿——平面轮廓加工 2）刀具长度补偿——设置刀具长度 3）刀具空间位置补偿——曲面加工
机械手换刀
带刀库的自动换刀系统
刀库与主轴相对运动换刀
刀库
盘式刀库
链式刀库
主轴准停装置
自动换刀数控机床主轴部 件设有准停装置，其作用是使 主轴每次都准确地停止在固定 的周向位置上，以保证换刀时 主轴上的端面键能对准刀夹上 的键槽。图示为一种电气准停 装置。
工作台
矩形工作台尺寸
方形回转工作台
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
数控回转工作台
铣床基础件称为铣床大件，通常是指床身、底座、立柱、横梁、 滑座、工作台等。它是整台铣床的基础和框架。铣床的其他零部件， 或者固定在基础件上，或者工作时在它的导轨上运动。其他机械结 构的组成则按铣床的功能需要选用。
数控铣床结构图
进给传动系统
数控机床进给运动是数字控制的直接对象。数控机 床传动装置的精度、灵敏度和稳定性，将直接影响工 件的加工精度。常用的三种传动元件：
（5）镜向、旋转、缩放、平移，对加工程序的控制，简化程序编制。 （6）自动加减速控制，自动调整进给速度，保持正常而良好的加工状态。 （7）数据输入输出及DNC功能
1）输入输出数据 2）执行大的加工程序 3）计算机直接数控
数控铣床主要功能
（8）子程序功能
用子程序方式加工的零件 （9）自诊断功能
自诊断是数控系统在运转中的自我诊断，它是数控系统的一项重要功能，对 数控机床的维修具有重要的作用。
数控铣床主要加工对象
加工精密、复杂的平面类、曲面类零件
数控铣床主要加工对象
数控铣床主要加工对象
数控铣床主要加工对象
数控铣床的结构组成
数控铣床的机械结构，除铣床基础部件外，由下列各部分组成： ①主传动系统；②进给系统；③实现工件回转、定位装置和附件； ④实现某些部件动作和辅助功能的系统和装置，如液压、气动、润 滑、冷却等系统和排屑、防护等装置。
滚珠丝杠螺母副 齿轮传动装置 直线电机进给驱动
滚珠丝杠
1一螺母 2一丝杠 3一滚珠 4一滚珠循环装置
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。
滚珠丝杠螺母副间隙的调整
垫片调隙法
通过调整垫片的厚度使 左右两螺母产生轴向位移， 来消除间隙和产生预紧力。
调整垫片消隙 1.2左右螺母 3 螺母座 4垫片
齿差调隙法
内齿轮紧固在螺母座上， 预紧时脱开内齿轮，使两个 螺母同向转过相同的齿数， 然后再合上内齿轮。两螺母 的轴向相对位置发生变化从 而实现间隙的调整和施加预 紧力。
齿差调隙法
螺纹调隙法
调整时，只要拧紧圆螺母 3使右螺母l向右滑动，可以改 变两螺母的间距，即可消除间 隙并产生预紧力。
双螺母螺纹消隙
齿轮传动装置
齿轮传动装置主要由齿轮传动副组成。在数控机 床伺服进给系统中齿轮传动装置的主要作用：一是降 速，将伺服电机的高速低转矩输出变为负载所需要的 低转速大转矩输入；二是使滚珠丝杠和工作台的转动 惯量在系统中占较小的比例，以保证传递精度。
双齿轮错齿调整法
1―弹簧 2―调整螺母 3―锁紧螺母 4－螺钉5、6―凸耳 7、8―薄片齿轮
柔性调整法
图示为蝶簧消隙结构。斜齿轮1和 2同时与宽齿轮6啮合，螺母5通过垫 圈调节蝶簧3，使它保持一定的压力， 弹簧作用力的调整必须适当，压力过 小，不能消隙；压力过大，会使齿轮 磨损加快。
蝶簧调整法 1、2―斜齿轮 3―蝶簧 4－垫圈 2、5―螺母 6―宽齿轮
刚性调整法
如图所示是偏心轴套调整结构， 电机1及其上的齿轮通过偏心轴套2 装到壳体上，通过转动偏心轴套2， 调整两齿间的中心距，从而消除齿 轮间隙。
偏心轴套调整法 1―电机 2―偏心轴套
刚性调整法
图示为轴向垫片调整结构，在两 个薄片斜齿轮1和2之间加一垫片3，改 变垫片的厚度，薄片齿轮1和2的螺旋 线就会错位，分别与宽齿轮4的齿槽左、 右侧面贴紧，消除了齿轮间隙。
数控回转工作台
刀具系统
主轴部件-刀柄