数控机床机械装调技术 项目一 数控机床机械结构认识.ppt

（13）机床出现故障时，应立即切断电源，并立即报告指导老师，勿带故障操作和擅自处理。现场指导老师应作好相关记录。（14）在机床实操时，只允许一名操作员单独操作，其余非操作的同事应离开工作区。实操时，同组同事要注意工作场所的环境，互相关照，互相提醒，防止发生人员或设备的安全事故。（15）任何人在使用设备时，都应把刀具、工具、量具、材料等物品整理好，并作好设备清洁和日常设备维护工作。（16）要保持工作环境的清洁，每天下班前15分钟，要清理工作场所，以及必须做好当天的设备检查记录。（17）任何人员违反上述规定，指导老师有权停止其操作并作出处罚。（18）做好当天的设备点检记录。图1-13移动立柱卧式加工中心图1-14移动立柱卧式加工中心（2）立式加工中心立式加工中心布局形式如图1-15所示，立式加工中心通常采用固定立柱式，主轴箱吊在立柱一侧，其平衡重锤放置在立柱中，工作台是十字滑台，可以实现X、Y两个坐标轴方向的移动，主轴箱沿立柱导轨运动实现Z坐标轴方向的移动。实物如图1-16所示。图1-15立式加工中心布局形式a）立柱固定，工作台X/Y向移动b)立柱、工作台移动c）工作台固定，立柱X/Y向移动图1-16固定立柱立式加工中心（3）五面加工中心五面加工中心兼具有立式和卧式加工中心的功能，工件一次装夹后能完成除安装面外的所有侧面和顶面等五个面的加工。常见的五面加工中心如图1-17所示两种结构形式，其中（a）所示的布局中，主轴可作900旋转，可以按照立式和卧式加工中心两种方式进行切削加工；图（b）所示布局中。工作台可以带着工件作900旋转，从而完成除装夹面外的五面切削加式。图1-17五面加工中心的布局形式a）主轴作90o旋转b）工作台带动工件作90o旋转三、数控机床机械结构特点1．提高静刚度和动刚度（1）机床在静态力作用下所表现的刚度称为机床的静刚度。提高数控机床静刚度，使数控机床各部件产生的弹性变形控制在最小限度内，以保证实现所要求的加工精度与表面质量。提高静刚度的措施主要是合理选择构件的结构形式，基础大件采用封闭整体箱形结构，合理布置加强筋和提高部件之间的接触刚度。合理进行结构布局；采取补偿构件变形的结构措施。如图1-18所示立柱的结构形式和图1-19所示加强筋的结构形式。（2）机床在动态力作用下所表现的刚度称为机床的动刚度。要充分发挥数控机床的高效加工性能，稳定切削，就必须在保证静刚度的前提下，提高数控机床的动刚度。提高动刚度的措施主要是改善机床的阻尼特性、床身表面喷涂阻尼涂层、充分利用结合面的摩擦阻尼、采用新材料，提高抗震性。如图1-20所示人造大理石床身。图1-18立柱结构a)无筋式b)之字形筋板式c)田字形筋板式d)单对角筋板式e)双对角筋板式f)横向单层筋板式g)横向双层筋板式图1-19加强筋结构a)单排方孔式b)双排直列方孔式c)双排错列方孔式d)人字梁式e)X结构形式f)多边形孔式g)三角形孔式图1-20人造大理石床身2．高抗震性数控机床的一些运动部件，除应具有高刚度、高灵敏度外，还应具有高抗震性，即在高速重切削情况下减少振动，以保证加工零件的高精度和高的表面质量。切削过程的振动不仅直接影响零件的加工精度和表面质量，还会降低刀具的使用寿命，影响生产率。特别要注意的是避免切削时的谐振，因此对数控机床的动态特性提出更高的要求。3．高精度、高灵敏度由于数控机床工作台（或滑板）的位移量是以脉冲当量为最小单位的，一般为0.001~0.01mm，故要求运动件能实现微量精确位移，以提高运动精度和定位精度，提高低速运动的平稳性。减小运动件质量，可减小运动件的静、动摩擦力之差；采取低摩擦因素的传动元件，如采用滚动导轨或静压导轨，减小摩擦副之间的摩擦力，避免低速爬行现象，可使加工中心的运动平稳性和定位精度都有所提高；工作台、刀架等部件的移动，由交流或直流伺服电动机驱动，经滚珠丝杠传动，减少了进给系统所需要的驱动扭矩，提高了定位精度和运动平稳性。数控机床的运动部件还具有较高的灵敏度。导轨部件通常用滚动导轨、塑料导轨、静压导轨等，以减少摩擦力，使其低速运动时无爬行现象。4．热变形小机床的热变形是影响机床加工精度的重要因素之一。由于数控机床主轴转速、进给速度远高于普通机床，故数控机床大切削用量产生的炽热切屑对工件和机床部件的热传导比普通机床要严重得多，而热变形对加工精度的影响，操作者往往难以修正。同时机床的主轴、工作台、刀架等运动部件在运动中会产生热量，从而产生相应的热变形。为保证部件的运动精度，要求各运动部件的发热量要