(4)数控车床的布局及结构解析
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电抗器
转接板 ：与NC输入输出、外围线路连接时，信号线PIN口 与接点的转
换装置，以集成形式制定的电路板，以简化线 路
操作箱：用于控制、执行、监视机床的状态动作的装置， 由显示器、操作面板、电源开关…等等组成
FANUC系统操作面板
FANUC 21i-TB系统操作面板
手 轮 ：用于慢速控制轴向移动的装置,最小移动单位 是0.001mm。
NC控制器：类似于电脑的主机，可进行处理、计算、转换、 输入输出各种信号，以及存储系统资料、用户资料……等 等
FANUC
三菱
电源模块 ：先将3相220V的 交流电源，整流为2相300V 直流电源，然后再将300V 直流电源通过短接铜片传 输给下一个伺服单元 。 （提供伺服驱动电源及工 作电源）
电源模块
保险丝组
电磁接触器
小变压器 将一将将2般 12交20用个V流的于小22交控继0V流制电电电小器交源源于集流转转1成212换换0于V成成一电为交块源直流电的流1路通120板4断VV上、，电，1通有源0以0过时的V提的也、装高电会2置2效流用V，率、较在为，1小主系9简V轴统电化高提源线低供的路档控装的制置配电线源中，其通过的电流较大
• 但是水平床身由于空间小，故排屑困难。 从结构尺寸上看，刀架水平放置使得滑板 横向尺寸较长，从而加大了机床宽度方向 的结构尺寸。
• （2）斜床身数控车床(横床身斜滑板)
• 特点：水平床身配上倾斜放置的滑板和斜床身配 置斜滑板的布局形式被中小型数控车床所普遍采 用。这是由于此两种布局形式排屑容易，切屑不 会堆积在导轨上，也便于安装自动排屑器；操作 方便，易于安装机械手，以实现单机自动化；机 床占地面积小，外形简洁、美观，容易实现封闭 式防护。
液压油冷 却装置
油压系统
主轴夹具 液压站
切削液 水箱
油水分离 装置
废油箱
脚踏开关
尾座 脚踏开关
夹头 脚踏开关
变压器： 将三相380V交流电转变为三相220V交流电
供机床电气柜使用。
电气箱：机台电路的控制中心,由NC控制器、电源供应器、 主轴放大器、伺服放大器、强电板、转接板、小变压 器等等元气件组成
Hale Waihona Puke Baidu
2.数控车床的组成部分
鞍 座：下面连接着底座，上面连接滑板，用于实现X轴移
动等功能
鞍座
滑板
底座
主轴头：用来按放主轴
滑板，联接刀塔和鞍座
鞍座
刀架，用来安装刀具
动力 刀塔
尾座，用来支撑长轴零件的加工
主轴部分
• 基本功能：夹持工件旋转
•
主轴传动方式:通过皮带传动
编码器
动力系统
交流伺服 电机
伺服放大器 ：通过伺服马达编码的脉冲信号经伺服放大器 放大转变为数值信号，再经由NC控制器处理，然后再由 放大器又转为脉冲信号，以达到控制伺服轴运动的装置。
FANUC 主轴伺服模块
进给轴伺服模块
三菱
I/O板 ：控制信号输入输出的装置，也是指INPUT、OUPUT 的含义
三菱
继电器模组
中间继电器 24V电源供应器
维护与保养数控车床
本章内容
• 1.数控车床的布局 • 2.数控车床的组成部分及其作用 • 3.主轴系统结构及维护保养 • 4.进给系统结构及其维护 • 5.刀架系统结构及其维护
1.数控车床的布局
• （1）横床身数控车床
• 特点：水平床身的工艺性好，便于导轨面 的加工。水平床身配上水平放置的刀架可 提高刀架的运动精度，一般可用于大型数 控车床或小型精密数控车床的布局。
动力系统
主轴伺服 电机
动力系统
Z轴伺服 电机
滚珠丝杆
线性轨道
传动系统 硬轨
硬轨
导轨特性比较
导轨形式
滑动导轨 (硬轨)
滚动导轨 (线轨)
特
性
1.可承受重负荷
2.阻尼效果较佳
3.对灰尘介入的忍受性较高
4.摩擦系数大，容易产生迟滞现象
5.需要完善的润滑系统
1.体积小
2.摩擦系数小，没有迟滞现象
3.润滑简单
4.可高速移动
5.阻尼效果差
6.对灰尘介入较敏感
传动系统 滚珠丝杆
润滑系统
润滑系统
油压检知
油排
X轴油排
润滑系统
Z轴油排
液压泵
油压系统(液压站)
液压表指示
压力调节
油压系统
去刀塔 去尾座
去油压 夹头
油压系统
夹头 油管
回油管
油压系统 尾座油管
油压系统
夹头压力 尾座压力 系统压力
油压系统
风压电磁阀组： 利用风压来控制、实现机床部分功能的 装置，如气动刀塔的驱动
主轴马达 ：受主轴放大器控制,来实现主轴正反转的功能
切削液马达 ：用于实现喷切削液的功能的装置，以便提 高 刀具寿命、工件表面光洁度
排屑机 ：自动清理铁屑的装置
• 斜床身导轨倾斜的角度可为30。、45。、60。、 75。和90。（称为立式床身）等几种。倾斜角度 小，排屑不便；倾斜角度大，导轨的导向性差， 受力情况也差。导轨倾斜角度的大小还会直接影 响机床外形尺寸高度与宽度的比例。综合考虑上 面的诸因素，中小规格的数控车床，其床身的倾 斜度以60。为宜。
• （3）立床身数控车床
• 特点：立式车床属于大型机械设备，用于 加工径向尺寸大而轴向尺寸相对较小，形 状复杂的大型和重型工件。如各种盘，轮 和套类工件的圆柱面，端面，圆锥面，圆 柱孔，圆锥孔等。亦可借助附加装置进行 车螺纹，车球面，仿形，铣削和磨削等加
工。与卧式车床相比，工件在卧式车床的
夹装饰里面上的夹装。而立式车床主轴轴 线为垂直布局，工作台台面处于水平平面 内，因此工件的夹装与找正比较方便。这 种布局减轻了主轴及轴承的荷载，因此立 式车床能够较长期的保持工作精度。
转接板 ：与NC输入输出、外围线路连接时，信号线PIN口 与接点的转
换装置，以集成形式制定的电路板，以简化线 路
操作箱：用于控制、执行、监视机床的状态动作的装置， 由显示器、操作面板、电源开关…等等组成
FANUC系统操作面板
FANUC 21i-TB系统操作面板
手 轮 ：用于慢速控制轴向移动的装置,最小移动单位 是0.001mm。
NC控制器：类似于电脑的主机，可进行处理、计算、转换、 输入输出各种信号，以及存储系统资料、用户资料……等 等
FANUC
三菱
电源模块 ：先将3相220V的 交流电源，整流为2相300V 直流电源，然后再将300V 直流电源通过短接铜片传 输给下一个伺服单元 。 （提供伺服驱动电源及工 作电源）
电源模块
保险丝组
电磁接触器
小变压器 将一将将2般 12交20用个V流的于小22交控继0V流制电电电小器交源源于集流转转1成212换换0于V成成一电为交块源直流电的流1路通120板4断VV上、，电，1通有源0以0过时的V提的也、装高电会2置2效流用V，率、较在为，1小主系9简V轴统电化高提源线低供的路档控装的制置配电线源中，其通过的电流较大
• 但是水平床身由于空间小，故排屑困难。 从结构尺寸上看，刀架水平放置使得滑板 横向尺寸较长，从而加大了机床宽度方向 的结构尺寸。
• （2）斜床身数控车床(横床身斜滑板)
• 特点：水平床身配上倾斜放置的滑板和斜床身配 置斜滑板的布局形式被中小型数控车床所普遍采 用。这是由于此两种布局形式排屑容易，切屑不 会堆积在导轨上，也便于安装自动排屑器；操作 方便，易于安装机械手，以实现单机自动化；机 床占地面积小，外形简洁、美观，容易实现封闭 式防护。
液压油冷 却装置
油压系统
主轴夹具 液压站
切削液 水箱
油水分离 装置
废油箱
脚踏开关
尾座 脚踏开关
夹头 脚踏开关
变压器： 将三相380V交流电转变为三相220V交流电
供机床电气柜使用。
电气箱：机台电路的控制中心,由NC控制器、电源供应器、 主轴放大器、伺服放大器、强电板、转接板、小变压 器等等元气件组成
Hale Waihona Puke Baidu
2.数控车床的组成部分
鞍 座：下面连接着底座，上面连接滑板，用于实现X轴移
动等功能
鞍座
滑板
底座
主轴头：用来按放主轴
滑板，联接刀塔和鞍座
鞍座
刀架，用来安装刀具
动力 刀塔
尾座，用来支撑长轴零件的加工
主轴部分
• 基本功能：夹持工件旋转
•
主轴传动方式:通过皮带传动
编码器
动力系统
交流伺服 电机
伺服放大器 ：通过伺服马达编码的脉冲信号经伺服放大器 放大转变为数值信号，再经由NC控制器处理，然后再由 放大器又转为脉冲信号，以达到控制伺服轴运动的装置。
FANUC 主轴伺服模块
进给轴伺服模块
三菱
I/O板 ：控制信号输入输出的装置，也是指INPUT、OUPUT 的含义
三菱
继电器模组
中间继电器 24V电源供应器
维护与保养数控车床
本章内容
• 1.数控车床的布局 • 2.数控车床的组成部分及其作用 • 3.主轴系统结构及维护保养 • 4.进给系统结构及其维护 • 5.刀架系统结构及其维护
1.数控车床的布局
• （1）横床身数控车床
• 特点：水平床身的工艺性好，便于导轨面 的加工。水平床身配上水平放置的刀架可 提高刀架的运动精度，一般可用于大型数 控车床或小型精密数控车床的布局。
动力系统
主轴伺服 电机
动力系统
Z轴伺服 电机
滚珠丝杆
线性轨道
传动系统 硬轨
硬轨
导轨特性比较
导轨形式
滑动导轨 (硬轨)
滚动导轨 (线轨)
特
性
1.可承受重负荷
2.阻尼效果较佳
3.对灰尘介入的忍受性较高
4.摩擦系数大，容易产生迟滞现象
5.需要完善的润滑系统
1.体积小
2.摩擦系数小，没有迟滞现象
3.润滑简单
4.可高速移动
5.阻尼效果差
6.对灰尘介入较敏感
传动系统 滚珠丝杆
润滑系统
润滑系统
油压检知
油排
X轴油排
润滑系统
Z轴油排
液压泵
油压系统(液压站)
液压表指示
压力调节
油压系统
去刀塔 去尾座
去油压 夹头
油压系统
夹头 油管
回油管
油压系统 尾座油管
油压系统
夹头压力 尾座压力 系统压力
油压系统
风压电磁阀组： 利用风压来控制、实现机床部分功能的 装置，如气动刀塔的驱动
主轴马达 ：受主轴放大器控制,来实现主轴正反转的功能
切削液马达 ：用于实现喷切削液的功能的装置，以便提 高 刀具寿命、工件表面光洁度
排屑机 ：自动清理铁屑的装置
• 斜床身导轨倾斜的角度可为30。、45。、60。、 75。和90。（称为立式床身）等几种。倾斜角度 小，排屑不便；倾斜角度大，导轨的导向性差， 受力情况也差。导轨倾斜角度的大小还会直接影 响机床外形尺寸高度与宽度的比例。综合考虑上 面的诸因素，中小规格的数控车床，其床身的倾 斜度以60。为宜。
• （3）立床身数控车床
• 特点：立式车床属于大型机械设备，用于 加工径向尺寸大而轴向尺寸相对较小，形 状复杂的大型和重型工件。如各种盘，轮 和套类工件的圆柱面，端面，圆锥面，圆 柱孔，圆锥孔等。亦可借助附加装置进行 车螺纹，车球面，仿形，铣削和磨削等加
工。与卧式车床相比，工件在卧式车床的
夹装饰里面上的夹装。而立式车床主轴轴 线为垂直布局，工作台台面处于水平平面 内，因此工件的夹装与找正比较方便。这 种布局减轻了主轴及轴承的荷载，因此立 式车床能够较长期的保持工作精度。