数控机床及其维护第02章机械结构

第2章数控机床机械结构2.1数控车床结构2.2数控铣床结构2.3加工中心结构2.4其他数控机床2.5滚珠丝杠和滚动导轨数控机床的组成部件大致可以分为机械和电气控制两部分，机械部分通常称之为机床本体，它由主运动系统、进给系统、支撑系统和自动换刀系统所组成。2.1数控车床结构2.1.1数控车床的布局形式布局形式受到工件尺寸、重量和形状、机床生产率、机床精度、人机工程和环境保护等要求的影响。①适应不同工件尺寸②生产率要求的不同③随着机床精度的不同2.1.2卧式数控车床组成1．主轴箱（床头箱）2．转塔刀架3．刀架滑板4．尾座5．床身6．底座7．防护罩（图中未画出）8．机床的液压传动系统（图中未画出）9．机床润滑系统（图中未画出）10．机床切削液系统（图中未画出）11．机床的电气控制系统（图中未画出）2.1.3卧式数控车床传动系统的主要结构1．主轴箱（1）主轴电动机（2）变速轴（3）主轴组件图2.7CK6136数控车床主轴组件1，2，3，4，5均为角接触球轴承（4）检测轴（5）主轴箱2．进给传动系统3．转塔刀架4．尾座2.2数控铣床结构2.2.1立式数控铣床组成1．主轴箱2．工作台3．立柱4．床身5．机床的电气控制系统图2.12立式数控铣床组成示意图1—主轴箱；2—工作台；3—立柱；4—床身；5—机床的电气控制系统2.2.2数控铣床传动系统的主要结构1．主轴部件2．工作台部件3．立柱部分2.3加工中心结构2.3.1加工中心结构概述立式加工中心（如图2.17（a）所示）卧式加工中心（如图2.17（b））图2.17加工中心结构图2.18多轴联动控制图2.18多轴联动控制加工中心和数控铣床的主要区别在于加工中心带有刀库和自动换刀机构。2.3.2立式加工中心的组成1．床身及底座2．鞍座3．主轴箱4．工作台5．刀库2.3.3加工中心传动系统的主要结构1．主轴部件主轴采用双支撑结构。刀具拉紧机构安装在主轴内部。压刀缸（15）安装在主轴的顶端。2．进给传动系统图2.23进给传动结构2.4其他数控机床2.4.1数控滚齿机主运动、展成运动和进给运动分别由伺服电动机驱动。2.4.2立式钻床1．机床组成2．机床运动3．主轴部件及平衡机构图2.27主轴部件和平衡机构图2.5滚珠丝杠和滚动导轨滚珠丝杠副可以将旋转运动变为直线运动。2.5.1滚珠丝杠副1．滚珠丝杠副的组成图2.28滚珠丝杠副1—反向器；2—螺母；3—丝杠；4—滚珠2．滚珠丝杠副结构特征单圆弧型面如图2.29（a）所示双圆弧型面如图2.29（b）所示（a）单圆弧（b）双圆弧图2.29螺纹滚道型面（2）滚珠的循环方式常用的滚珠循环方式有外循环和内循环两类。图2.30所示为外循环。图2.30外循环示意图（a）螺旋槽式：1—套筒；2—螺母；3—滚珠；4—挡珠器；5—丝杠（b）插管式：1—弯管；2—压板；3—丝杠；4—滚珠；5—滚道图2.31内循环示意图1—凸键；2、3—反向键双螺母垫片调隙式结构图2.32双螺母垫片调隙式结构双螺母螺纹调隙式结构图2.33双螺母螺纹调隙式结构1、2—锁紧螺母双螺母齿差调隙式结构图2.34双螺母齿差调隙式结构3．滚珠丝杆副的安装结构一般有3种形式，分别为固定—自由式、固定—支撑式和固定—固定式。4．滚珠丝杠副的参数公称直径d0导程L。丝杠螺纹大径d丝杠螺纹小径d1螺母螺纹大径D螺母螺纹小径D15．滚珠丝杠副的精度等级和标注方法2.5.2滚动导轨数控机床上常用的滚动导轨有下面介绍的两种。1．滚动导轨块2．直线滚动导轨直线滚动导轨是一种导轨和滑块配套使用的滚动导轨。