数控机床的结构要求.
数控机床的机械结构要求
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数控机床结构与装调工艺 3、减少机床的热变形
措施1 将热源置于易散热的位置
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数控机床结构与装调工艺 3、减少机床的热变形
措施2 采用滚动导轨或静压导轨来减少摩擦副之间的摩擦
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数控机床结构与装调工艺 3、减少机床的热变形
措施3 对机床热源进行强制冷却
主轴
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冷却风管
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数控机床结构与装调工艺
2）不同布局有不同的运动分配及工艺范围
数控镗铣床的三种布局方案中： （a）主轴立式布置，上下运
动，对工件顶面进行加工； （b）主轴卧式布置，加工工
作台上分度工作台的配 合，可加工工件多个侧面； （c）在（b）基础上再增加一 个数控转台，可完成工件 上更多内容的加工。
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数控机床结构与装调工艺
3）不同布局有不同的机床结构性能
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数控机床结构与装调工艺 1）提高刚度的措施：
措施4 增加机床各部件的接触刚度和承载能力
采用刮研的方法增加单位面积上的接触点 在结合面之间施加足够大的预加载荷,增加接
触面积。
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数控机床结构与装调工艺 1）提高刚度的措施：
措施5 合理选用构件的材料
床身、立柱等支承件采用钢板或型钢焊接 ——增加刚度、减轻重量、提高抗振性
4、提高机床寿命和精度保持性
措施1 采用耐磨性好的 零部件
措施2 机床运动部件 间具有良好的润滑
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数控机床结构与装调工艺 5、自动化的机构、宜人的操作性
便于操作的机床结构
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数控机床结构与装调工艺
6、安全防护和宜人的造型
数控机床大都采用机、电、液、气一体化布局，全封闭或半 封闭防护，机械结构大大简化，易于操作及实现自动化。
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。
数控车床结构范文
数控车床结构范文数控车床是一种使用计算机控制系统的机床，通过预先编程的方式，能够自动进行加工，并且实现极高的准确度和效率。
数控车床的结构主要包括机床床身、主轴箱、进给箱和控制系统等部分。
一、机床床身数控车床的床身是整个机床的基础，也是承载所有组件和零部件的主要结构。
床身通常由铸铁或焊接钢板制成，具有足够的刚性和稳定性，能够承受加工过程中的各种力和震动。
床身上通常有V型或者平坦的导轨，用于安装和导向主轴箱和进给箱。
二、主轴箱主轴箱是数控车床上的一个重要部件，主要用于驱动刀具和工件的相对运动。
主轴箱通常由主轴驱动装置、主轴箱壳体、主轴箱传动装置和进给机构等组成。
主轴箱壳体上安装有主轴和主轴伺服电机，主轴通过传动装置和主轴驱动装置相连，用于旋转刀具。
进给机构通常是通过主轴箱内部的螺杆、滑块和导轨等部件来实现刀具和工件的进给运动。
三、进给箱进给箱是数控车床的另一个重要部件，用于控制刀具和工件在加工过程中的进给速度和方向。
进给箱通常由进给伺服电机、进给箱壳体、进给传动装置和进给机构等部分组成。
进给伺服电机通过传动装置与进给机构相连，实现刀具和工件的进给运动。
进给箱壳体上通常装有进给选择器，用户可以通过选择器设定进给模式、进给速度和进给方向等参数。
四、控制系统控制系统是数控车床上最为重要的部分，用于实时控制和监控机床的加工过程。
控制系统通常包括机床控制器、数控软件和人机界面等部分。
机床控制器与数控软件相连，通过预先编程的方式控制数控车床的各种运动和加工参数。
人机界面通常是通过电脑显示屏和键盘等设备，用户可以通过界面输入指令、监控加工过程和调整参数等。
总结：数控车床的结构包括机床床身、主轴箱、进给箱和控制系统等部分。
机床床身是整个机床的基础，具有足够的刚性和稳定性。
主轴箱用于驱动刀具和工件的相对运动，进给箱用于控制刀具和工件的进给速度和方向。
控制系统是整个数控车床的大脑，通过预先编程的方式实现加工过程的控制和监控。
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。
简述数控车床结构
简述数控车床结构数控车床是一种高精度、高效率的机床，它的结构设计和工作原理都非常复杂。
本文主要介绍数控车床的结构和组成部分，以及每个部分的功能和作用。
一、数控车床的结构数控车床的整体结构可以分为床身、主轴箱、进给箱、刀架、工作台等几个部分。
下面分别介绍每个部分的结构和作用。
1.床身床身是数控车床最基本的部分，它承载整个机床的重量和力量。
床身通常由铸铁或钢板制成，具有高强度和稳定性。
床身上安装了主轴箱、进给箱、刀架和工作台等组件。
2.主轴箱主轴箱是数控车床的核心部分，它包括主轴、主轴马达、主轴箱壳体、主轴前轴承和后轴承等组件。
主轴箱的主要作用是驱动工件旋转，完成车削加工。
3.进给箱进给箱是数控车床的另一个重要部分，它包括进给马达、进给螺杆、进给箱壳体、进给前轴承和后轴承等组件。
进给箱的主要作用是控制工件的进给速度和方向，完成车削加工。
4.刀架刀架是数控车床的切削部分，它包括主轴箱和进给箱中的伺服电机、刀架壳体、刀架座、刀杆、刀片等组件。
刀架的主要作用是控制刀具的位置和方向，完成车削加工。
5.工作台工作台是数控车床的工件支撑部分，它包括工作台床身、工件卡盘、工件支撑、工作台传动等组件。
工作台的主要作用是固定工件，并控制工件的旋转和进给。
二、数控车床的组成部分数控车床的组成部分主要包括数控系统、伺服系统、机械传动系统和液压系统等。
1.数控系统数控系统是数控车床的核心部分，它控制着整个机床的运动和加工过程。
数控系统包括硬件和软件两部分，硬件包括主板、数控器、显示屏等组件，软件包括编程软件、操作软件等组件。
数控系统可以实现自动化加工，提高生产效率和产品质量。
2.伺服系统伺服系统是数控车床的关键部分，它控制着刀架和进给箱的运动和位置。
伺服系统包括伺服电机、伺服驱动器、编码器等组件，它们通过信号传递和反馈控制实现精确的位置控制。
3.机械传动系统机械传动系统是数控车床的重要部分，它负责将电能转换成机械能，驱动主轴和进给箱的运动。
浅谈对数控机床机械结构的要求
浅谈对数控机床机械结构 的要求
岑 阳 王
彪
２ ． 沈 阳机床股份有 限公司 中捷钻镗床厂 ） （ １ ． 沈 阳机床股份有 限公司第 车床厂 ；
【 摘 要】 数控机床与普通机床对机械结构的要求有 些不 同，
在同样发热条件下 ，机床结构对热变形也有很大影响 。如采用 双立柱机构代替单立柱机构 ，由于左右对称 ，双立柱机构受热后的 主轴线除产生垂直方 向的平移外 ，其它方 向的变形很小 ，而垂直方 向的轴线移动可 以方便地用～个坐标的修正量进行补偿 。对于数控 车床 的主轴箱 ，应尽量使主轴 的热变形发生在刀具切入 的垂直方 向 上 。这就可 以使主轴热变形对加工直径 的影响 降低到最小 限度 。在 结构上应使主轴箱的前后温升一致，避免主轴变 形后出现倾斜 。 ２ ． ３减少运动 间的摩擦和消除传动间隙 数控机床 工作 台 （ 或拖 板）的位移量 是以脉冲 当量 为最 小单位 的，且 要求 能以极低 的速 度运动 。为了使工作台能对 数控 装置 的指 令作出准确响应 ，就必须采取相应 的措施， 主要 是导轨和丝杠 的使 用。数 控机 床通常采 用滚 动导轨或静压导轨，减少摩 擦副之间的静 摩擦力 ，避 免低速爬 行。采用滑动一滚 动混和导轨，一方面可 以减 少摩擦阻力 ，另一方面改善了系统的阻尼特性，提高了执行部件的 抗振性 。采用滑动塑料导轨 ，既可减少摩擦阻力又可改善摩擦和阻 尼特 性，提 高运动副的抗振性和平稳性 。在进给系统中用滚珠丝杠 代替滑动丝杠也可以收到同样 的效果 。 数控机床 （ 尤其是开环系统 的数控机床 ）的加工精度在很大程 度上取决于进给传动链的精度 。除 了减少传动齿轮和滚珠丝杠 的加 工误差之外 ，另一个重要措施是采用无 间隙传动副 。对于滚珠丝杠 螺距的累积误差，通常采用脉冲补偿装置进行螺距补偿 。 ２ ． ４提 高机床 的寿命和精度保持性 为 了提 高机床 的寿命和精度保持性 ，在设计 时应充分考虑数控 机床零部件 的耐磨性 ，尤其是机床 导轨 、进给丝杠及主轴部件等影 响精度 的主要零件 的耐磨 性。导轨是进给系统 的重要环节 ，是机床 基本结构 的要素之一 。机床加工精度和使用寿命很大程度上取 决于 机床导轨 的质量 。对 导轨 的要求 是高的导向精度 、 良好的精度 保持 性 、良好 的摩擦特性 、运动平稳 、高灵敏度和寿命长 。数控机床 的 导轨广泛采用滚动 导轨。滚 动导轨 摩擦 系数 小、运动 轻便 、位 移精 度和定 位精度 高、耐磨性好 。对 于重型机床 常采 用静压 导轨 。它的 运动不 受速度和 负载 的限制，低速 无爬 行，承载能力大，５减少辅助 时间 在数控机床的单件加工中，辅助时间 （ 非切削时间 ）占有较大
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。
最新数控车床结构设计标准
最新数控车床结构设计标准
数控车床结构设计的标准主要包括以下几个方面：
1. 性能稳定性要求：数控车床结构设计应保证其性能稳定，包括工件加工精度、定位重复精度、传动精度等指标要符合相应的国家标准和行业标准要求。
2. 机床刚性：数控车床结构设计应保证机床具有足够的刚性，使其在加工过程中不会产生过大的变形，从而保证工件的加工精度。
3. 主轴系统设计：数控车床主轴系统设计应考虑主轴的转速范围、定位精度、刚性等因素，以满足不同加工需求。
4. 运动系统设计：数控车床运动系统设计应合理选择传动方式、传动件材料和尺寸，以提高机械传动效率和精度。
5. 定位系统设计：数控车床定位系统设计应保证零部件的稳定性和定位精度，使用高精度定位装置，并合理设计定位装置的结构布局。
6. 冷却系统设计：数控车床冷却系统设计应考虑各零部件的散热和温度控制需求，以提高机床的稳定性和延长零部件的使用寿命。
7. 自动化程度要求：数控车床结构设计应考虑自动化程度，包括自动换刀系统、自动加工系统、自动卸料系统等，以提高生
产效率和降低劳动强度。
8. 安全性要求：数控车床结构设计应保证机床的安全性能，包括采取防护装置、安全控制系统等，确保操作人员的人身安全。
9. 节能环保要求：数控车床结构设计应考虑能源消耗和废物排放的问题，采用节能环保的设计方案，以减少对环境的影响。
综上所述，数控车床结构设计的标准主要涉及性能稳定性、刚性、主轴系统、运动系统、定位系统、冷却系统、自动化程度、安全性和节能环保等方面，以保证机床的加工精度、稳定性和安全性能。
数控铣床及数控车床技术参数
气缸直径
ф30-50mm
3
机械手摆动角度
0-190 °
4
机械手摆动速度
0.2-0.7 s / 90°
5
使用气压
0.1-0.6Mpa
6
手指最大外径夹持力
≧118N
7
手指最大内径夹持力
≧130N
8
手指行程
≧4mm（单边）
9
快移速度
≧50米/分
10
★定位精度最低要求
±0.05mm
11
料仓
循环垛码料盘
12
1-2，机床主要技术参数要求
★床身最大回转直径
mm
≧ф270
托板上最大回转直径
mm
Ф150-250
★最大加工长度
mm
≧320
主轴转速范围
r/mm
50-3000
主轴换挡方式
变频
主电机功率
Kw
≧4
★卡盘形式
液压卡盘
卡盘直径
mm/
≧160（6寸）
主轴通孔直径
mm
Ф30-60
X轴快移速度
m/min
5-11
Z轴快移速度
五、其他要求：
5-1安装、调试要求：主机及附件的免费安装调试并负担所需耗材，直至达到验收指标，提供合格证明书、说明书及质保书等。
5-2培训要求：免费现场培训和售后培训，培训时间不少于2个工作日。
5-3售后服务：自验收之日起，整机提供三包服务一年，终身服务。
m/min
5-15
X轴行程
mm
≧200
Z轴行程
mm
≧200
刀架形式
四工位电动刀塔
刀架转位重复定位精度
数控技术标准
数控技术标准
数控技术标准涉及多个方面，包括机床结构、加工工具、控制系统和
安全防护等。
以下是一些常见的数控技术标准：
1. 机床结构：数控机床的结构应满足刚性好、稳定性高、能够保证加
工精度的要求。
同时，机床应具有可靠性强、使用寿命长、加工范围广、操作方便、易于维护和保养的特点。
2. 加工工具：数控机床的加工工具应满足刀具刚性好、能够承受高速
旋转和大力矩的要求。
切削刃质量高，能够保证高精度加工。
刀柄精
度高，能够保证刀具的精确定位。
3. 控制系统：数控机床的控制系统应满足控制精度高、响应速度快、
具备自我检测和诊断功能的要求。
同时，控制系统还应具备通信功能，能够与其他设备实现数据交换和联网操作。
4. 安全防护：数控机床的安全防护应满足设备符合国家安全标准和规
定的要求。
设备应具备自动报警和停机保护功能，能够及时发现和解
决安全问题。
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。
数控机床的结构设计要求可以归纳为如下几方面
数控机床的结构设计要求可以归纳为如下几方面：
1、具有大切削功率，高的静、动刚度和良好的抗振性能；
2、具有较高的几何精度、传动精度、定位精度和热稳定性；
3、具有实现辅助操作自动化的结构部件。
一、数控机床应具有更高的静、动刚度
1、提高刚度的原因
在重载荷的作用下，机床的各部件、构件会受力变形，引起刀具和工件的相对位置的变化机床刚度差—影响机床抗振性
2、提高刚度的措施
合理选择支承件的结构形式
措施1 支承件截面形状尽量选用抗弯的方截面和抗扭的圆截面
或采用封闭型床身
措施2 合理布置支
措施3 增加导轨与支承件的连接部分的刚度承件隔板的筋条
措施4 增加机床各部件的接触刚度和承载能力
合理的结构布局
采用补偿变形的措施
合理选用构件的材料
措施1 床身、立柱等支承件采用钢板或型钢焊接
——增加刚度、减轻重量、提高抗振性
措施2 采用封砂床身结构
措施3 采用混凝土、树脂混凝土或人造花岗岩作支承件的材料。
数控机床的结构概述
4.3.2主传动机械结构
数控机床机械结构要求：高抗振性 1）强迫振动 使机床产生强迫振动的内部振源有高速转动零部件的动态不平衡力、 往复运动件的换向冲击力、周期变化的切削力等。 2）自激振动 这里是指切削自激振动，也称颤振。如图所示。 3）提高机床抗振性的措施 (1) 减少机床的内部振源 (2) 提高静刚度 (3) 增加构件或结构的阻尼
4.3.2主传动机械结构
主轴部件结构： 数控机床的主轴部件，既要满足精加工时精度较高的要求， 又要具备粗加工时高效切削的能力，因此应有更高的动、静刚度 和抵抗变形的能力。主轴部件主要包括主轴、轴承、传动件和密 封件，对于具有自动换刀能力的数控机床，主轴部件还应有刀具 自动装卸装置、主轴准停装置和吹屑装置等。
当换刀时，在主轴上端油缸的上腔A通入压力 油，活塞12的端部推动拉杆7向下移动，同时压 缩蝶形弹簧11，当拉杆7下移到使双瓣卡爪5的下 端移出套筒14时，在弹簧6的作用下，卡爪张开， 喷气头13将刀柄顶松，刀具即可由机械手拔除。
待机械手将新刀装入后，油缸10的下腔通入 压力油，活塞12向上移，蝶形弹簧伸长将拉杆7 和双瓣卡爪5拉着向上，双瓣卡爪5重新进入套筒 14，将刀柄拉紧。
4.3.2主传动机械结构
数控机床机械结构要求：热变形对加工精度的影响小 数控机床的热变形，是影响加工精度的重要因素。引起机床热变形的 热源主要是机床的内部热源，如主电动机、进给电动机发热，摩擦热以及切 削热等。 减少机床热变形及其影响的措施是： 1）减少机床内部热源和发热量； 2）改善散热和隔热条件； 3）均热； 4）合理设计机床的结构布局，减小热变形对精度的影响； 5）采取热变形补偿措施。
4.2 数控机床的整体布局形式
（1）
图具有可编程尾架座双刀架数控车床。
数控机床的机械结构
2、广泛采用高效、无间隙传动装置和新技术、新产品 3、具有适应无人化、柔性化加工的特殊部件
4、对机械结构、零部件的要求高
1.3 数控机床对机械结构的基本要求
1、提高机床结构的静刚度
刚度：结构在特定的激扰下抵抗变形的能力。 静载荷下抵抗变形的能力称为静刚度，动载荷下抵抗变形的能力称为动刚度， 即引起单位振幅所需要的动态力。 静刚度一般用结构的在静载荷作用下的变形多少来衡量，动刚度则是用结构的 固有频率来衡量；
间并联机构为基础，利用
计算机数字控制的方法， 以软件取代部分硬件，以 电气装置和电子器件取代 部分机械传动。
井冈山大学机电工程学院
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数控机床的机械结构
3 数控机床的导轨
3.1 数控机床对导轨的基本要求 机床上的直线运动部件都是沿着它的床身、立柱、横梁等上 的导轨进行运动的,导轨的作用概括地说是对运动部件起导向和 支承作用,导轨的制造精度及精度保持性对机床加工精度有着重 要作用的影响。基本要求主要有: 导向精度高; 精度保持性好; 足够的刚度; 良好的摩擦特性; 此外,导轨结构工艺性要好,便于制造和装配,便于检验、 调整和维修,而且有合理的 导轨防护和润滑措施等。
井冈山大学机电工程学院
数控机床的机械结构
3.2数控机床导轨的种类与特点
滑动导轨
井冈山大学机电工程学院
数控机床的机械结构
3.2数控机床导轨的种类与特点
滚动导轨 滚动导轨是在导轨面之间放置滚珠、滚柱、滚针等滚动体,
使导轨面之间的滑动摩擦变成为滚动摩擦。滚动导轨与滑动导
轨相比的优点是: ①灵敏度高,且其动摩擦与静摩擦系数相差甚微,因而运动 平稳,低速移动时,不易出现爬行现象。 ②定位精度高,重复定位精度可达0.2μm。
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。
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2、提高刚度的措施
措施4 增加机床各部件的接触刚度和承载能力 采用刮研的方法增加单位面积上的接触点 在结合面之间施加足够大的预加载荷，增加接触面积
2、提高刚度的措施
② 合理的结构布局
2、提高刚度的措施
② 合理的结构布局
2、提高刚度的措施
——采用滚动导轨、静压导轨或滚动轴承
2、减少热变形的措施
② 控制温升 措施 通过散热和冷却方法 ③ 改善机床结构 措施1 措施2 措施3 措施4 采用对称原则设计数控机床结构 使机床主轴的热变形发生在刀具切入的垂直方向上 采用排屑系统 将热源置于易散热的位置
④ 进行热变形补偿
三、减少运动副的摩擦，提高传动精度
措施1 支承件截面形状尽量选用抗弯的方截面和抗扭的圆截面 或采用封闭型床身
封闭整体箱形结构
2、提高刚度的措施
措施2 合理布置支承件隔板的筋条
隔板的作用是将作用于支承板的局部载荷传递给其
它壁板,从而使整个支承件承受载荷,提高支承件的自身刚 度
“T”形隔板连接，主 要提高水平面抗弯刚 度，对提高垂直面抗 弯刚度和抗扭刚度不 显著，多用在刚度要 求不高的床身上
焊接件：钢材的强度比铸铁高，质量可比铸件减轻20%50%，不需要木模和浇注，生产周期短，不易出现废品。
2、提高刚度的措施
措施2 采用封砂床身结构 在铸件中不清除砂心，在焊接件中灌注混凝土或砂 增加摩擦阻力
2、提高刚度的措施
措施3 采用混凝土、树脂混凝土或人造花岗岩作支承件的材料
人造大理石床身（混凝土聚合物）
或半封闭防护，机械结构大大简化，易于操作及实现自动
化。
结束
冷却风管
主轴
对机床热源进行强制冷却
主轴
冷却风管
对机床热源进行强制冷却
措施1 采用对称原则设计数控机床结构
对称结构立柱
措施2 使机床主轴的热变形发生在刀具切入的垂直方向上
措施3 采用排屑系统
机床排屑系统
措施3 采用排屑系统
倾斜床身
措施4 将热源置于易散热的位置
将主传动箱和主电动机放在机床的外面
2、提高刚度的措施
“W”形隔板，能较大地提高水平面上的抗弯抗扭刚度， 对中心距超过1500mm的长床身，效果最为显著
2、提高刚度的措施
“”形隔板，在垂直面和水平面上的抗弯刚度都 比较高，铸造性能好，在大中型车床上应用较多
2、提高刚度的措施
斜向拉筋，床身刚度最高，排屑容易
2、提高刚度的措施
措施3 增加导轨与支承件的连接部分的刚度
3、具有实现辅助操作自动化的结构部件。
一、数控机床应具有更高的静、动刚度
机床的刚度是指在切削力或其他力作用下抵抗变形的能力
1、提高刚度的原因
① 在重载荷的作用下，机床的各部件、构件会受力变形， 引起刀具和工件的相对位置的变化
② 机床刚度差—影响机床抗振性
2、提高刚度的措施
① 合理选择支承件的结构形式
③ 采用补偿变形的措施
测出受力点的相对变 形的大小和方向，或 者预知构件的变形规 律，就可采取补偿变 形的方法消除受力变 形的影响
2、提高刚度的措施
④ 合理选用构件的材料 措施1 床身、立柱等支承件采用钢板或型钢焊接
——增加刚度、减轻重量、提高抗振性 铸件: 容易获得复杂结构的支承件，铸铁的内摩擦力大,阻 尼系数大，振动的衰减性能好，成本低。铸件的周期较长, 需做木模，易产生缩孔、气泡等缺陷。
措施1 采用滚动导轨或静压导轨来减少摩擦副之间的摩擦
措施2 采用滚珠丝杠或无间隙齿轮传动—减小摩擦
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
滚珠丝杠螺母副+滚动导轨副
四、提高机床寿命和精度保持性
措施1 采用耐磨性好的零部件 措施2 机床运动部件间具有良好的润滑
五、自动化的机构、宜人的操作性
便于操作的机床结构
六、安全防护和宜人的造型
数控机床大都采用机、电、液、气一体化布局，全封闭
2、提高刚度的措施
天然大理石床身
二、减少机床的热变形 1、产生热变形的原因
① 内外热源的影响
② 不能人工修正热变形误差
2、减少热变形的措施
① 减少发热—将热源从主机中分离出去
措施1 主运动采用直流或交流调速电动机进行无级调速
——减少传动轴和传动齿轮数量
——减少主传动箱内的发热量 措施2 采用低摩擦系数的导轨和轴承
数控机床的结构要求
1、高精度 2、高速度 3、高自动化 强度、刚度和抗振性 要求数控机床必须具有很高的
因此，数控机床的功能要求和设计要求与普通机床有较大的
差异。数控机床的结构设计要求可以归纳为如下几方面： 1、具有大切削功率，高的静、动刚度和良好的抗振性能；
2、具有较高的几何精度、传动精度、定位精度和热稳定性；