【正文】 1工作臺(tái)； 2工件； 3立柱 4橫梁； 5刀架滑座 6刀架滑枕； 7刀庫 圖 220 自動(dòng)換刀數(shù)控立式車床示意圖 自動(dòng)換刀裝置 機(jī)床自動(dòng)換刀的過程如下： (1) 刀架快速右移，使其上的裝刀孔軸線與刀庫上空刀座的軸線重合，然后刀架滑枕向下移動(dòng)，把用過的刀具插入空刀座。 (2) 上一工步結(jié)束，機(jī)床立柱后退，主軸箱上升，使主軸處于換刀位置。 (8) 裝刀機(jī)械手縮回原位。刀具的交換方式通常分為由刀庫與機(jī)床主軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀具交換和采用機(jī)械手交換刀具兩類。 圖 227 各種形式的機(jī)械手 自動(dòng)換刀裝置 1. 單臂單爪回轉(zhuǎn)式機(jī)械手 這種機(jī)械手的手臂可以回轉(zhuǎn)不同的角度，進(jìn)行自動(dòng)換刀，手臂上只有一個(gè)卡爪，不論在刀庫上或是在主軸上，均靠這一個(gè)卡爪來裝刀及卸刀，因此換刀時(shí)間較長，見圖 227a。 自動(dòng)換刀裝置 5. 雙臂往復(fù)交叉式機(jī)械手 這種機(jī)械手的兩手臂可以往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并交叉成一定角度。當(dāng)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)完畢后，再把蝸輪夾緊。蝸輪 11下部的內(nèi)、外兩面均裝有加緊瓦 12和 13。 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)與分度工作臺(tái) 二、分度工作臺(tái) 1. 定位銷式分度工作臺(tái) 這種工作臺(tái)的定位分度主要靠定位銷和定位孔來實(shí)現(xiàn)。 （ 3）分度工作臺(tái)下降，并定位壓緊。尾座體可在床身上移動(dòng)和固定。分度頭作為通用型機(jī)床附件其結(jié)構(gòu)主要由夾持部分、分度定位部分和傳動(dòng)部分組成。該裝置的傳動(dòng)原理與平板鏈?zhǔn)交鞠嗤? （ 3）螺旋式排屑裝置（圖 233c）。 （ 2）按加工零件的基本類型分類。 ② 普通型數(shù)控車床 ③ 車削加工中心。 （ 5）數(shù)控機(jī)床的價(jià)格較高、控制系統(tǒng)的壽命較長，所以數(shù)控車床的滑動(dòng)導(dǎo)軌也要求耐磨性好。刀架分為排式刀架和回轉(zhuǎn)式刀架兩大類。 ③ 龍門式數(shù)控銑床。 在數(shù)控銑床的主軸套筒內(nèi)一般都設(shè)有自動(dòng)拉、退刀裝置，能在數(shù)秒種內(nèi)完成裝刀與卸刀，使換刀顯得較方便。 金屬切削數(shù)控機(jī)床 (6)進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速調(diào)整。加工中心把銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋和切削螺紋等功能集中在一臺(tái)設(shè)備上，所以它的綜合加工能力較強(qiáng)，工件一次裝夾后能完成較多的加工內(nèi)容，加工精度較高，中等加工難度的批量工件，其效率是普通設(shè)備的 5～ 10倍。 主機(jī)部分主要是機(jī)械結(jié)構(gòu)部分，包括床身、主軸箱、工作臺(tái)、底座、立柱、橫梁、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、刀庫、換刀機(jī)構(gòu)、輔助系統(tǒng) (潤滑、冷卻 )等。 （ 5）設(shè)置有刀庫和換刀機(jī)構(gòu)。 （ 4）自動(dòng)換刀系統(tǒng)。床身和立柱的結(jié)構(gòu)應(yīng)該合理，有較高的剛度，能承受主軸負(fù)重和運(yùn)動(dòng)部件突然加速運(yùn)動(dòng)的慣性力，還應(yīng)能減少溫度變化引起的變形。 ③ 主軸運(yùn)動(dòng)的直線性和防扭轉(zhuǎn)性能好。為此要求工作液有一定的絕緣強(qiáng)度。普通數(shù)顯電火花成型機(jī)床是在普通機(jī)床上加以改進(jìn)而成，它只能顯示運(yùn)動(dòng)部件的位置，而不能控制運(yùn)動(dòng)。數(shù)控電火花成型機(jī)床滑枕式數(shù)控電火花成型機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊，剛性好，一般只用于小型零件加工。 1．機(jī)床本體 機(jī)床本體由電源控制箱、絲架、上下滑板和床身幾部分組成。 切割軌跡控制系統(tǒng)的作用是在電火花切割加工過程中，按加工要求自動(dòng)控制電極絲相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡和進(jìn)給速度，來實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的形狀和尺寸加工。 1卷絲電動(dòng)機(jī) ； 2未使用的電極絲 ； 3拉絲模 ； 4張力電機(jī) 5電極絲張力調(diào)節(jié)軸 ； 6退火裝置 7； 導(dǎo)向裝置 ； 8工件 圖 238 慢速走絲運(yùn)絲機(jī)構(gòu)的示意圖 電加工數(shù)控機(jī)床 2．工作液系統(tǒng) 電火花線切割對(duì)工作液的要求是要有一定的絕緣性能和滅弧能力、滲透性好、生產(chǎn)率高、穩(wěn)定性好、對(duì)電極絲壽命的影響小，還應(yīng)有較好的洗滌性能、防腐蝕性能、潤滑性能、對(duì)人體無害、價(jià)格便宜、使用安全等。即普通數(shù)控電火花成型機(jī)床，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低，工作效率低。多軸數(shù)控電火花成型機(jī)床能同時(shí)控制多軸運(yùn)動(dòng)，精度高，加工范圍廣。 電加工數(shù)控機(jī)床 （ 6）電火花成型機(jī)床的脈沖電源。 ① 可調(diào)節(jié)工具電極角度的夾頭。 電加工數(shù)控機(jī)床 （ 3）主軸頭。 電加工數(shù)控機(jī)床 一、數(shù)控電火花成型機(jī)床的型號(hào)與分類 我國電火花成型（穿孔和型腔）加工機(jī)床的型號(hào)按 JB18381976規(guī)定，與線切割機(jī)床的型號(hào)規(guī)定基本相同。 （ 2）主軸部件。 金屬切削數(shù)控機(jī)床 加工中心結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是： （ 1）機(jī)床的剛度高、抗震性好。 按加工中心運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)數(shù)和同時(shí)控制的坐標(biāo)數(shù)分為三軸二聯(lián)動(dòng)、三軸三聯(lián)動(dòng)、四軸三聯(lián)動(dòng)、五軸四聯(lián)動(dòng)、六軸五聯(lián)動(dòng)等。 (10)子程序。 （ 2）孔及螺紋加工。 ③ 立臥兩用數(shù)控銑床。圖 236所示為 MJ50型數(shù)控車床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。如圖 234所示是一種全功能型數(shù)控車床，一般由主機(jī)、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和輔助裝置組成。 金屬切削數(shù)控機(jī)床 2. 數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 與普通車床相比，數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn)： （ 1）傳動(dòng)鏈短。 ① 單刀架數(shù)控車床。 金屬切削數(shù)控機(jī)床 一、數(shù)控車床 1. 數(shù)控車床的分類 數(shù)控車床品種繁多，規(guī)格不一，可按如下方法進(jìn)行分類。 高速動(dòng)力卡盤與其它輔助裝置 2．典型排屑裝置 排屑裝置的種類繁多，圖 233所示為其中的幾種。它的作用是按照控制裝置的信號(hào)或指令做回轉(zhuǎn)分度或連續(xù)回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以使數(shù)控機(jī)床能完成指定的加工工序。增大動(dòng)態(tài)夾緊力有如下幾種途徑： （ 1）加大靜態(tài)夾緊力，但這會(huì)消耗更多的能源和因夾緊力過大造成零件變形。8 型轉(zhuǎn)塔式坐標(biāo)臥式鉆床的齒盤分度工作臺(tái)的液壓系統(tǒng)圖，圖 231為分度工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)圖?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)的導(dǎo)軌面由大型滾柱軸承支承，并由圓錐滾子軸承 21和雙列圓柱滾子軸承 20保持準(zhǔn)確的回轉(zhuǎn)中心。因此，可用軸向移動(dòng)蝸桿的方法來消除蝸桿 10和蝸輪 11的齒側(cè)間隙。前幾種機(jī)械手均靠夾緊刀柄的外圓表面以抓取刀具，這種機(jī)械手則夾緊刀柄的兩個(gè)端面，見圖 227f。換刀時(shí)間較以上兩種單臂機(jī)械手均短，是最常用的一種形式。 自動(dòng)換刀裝置 圖 224 雙臂機(jī)械手常用機(jī)構(gòu) 自動(dòng)換刀裝置 如圖 225所示是雙刀庫機(jī)械手換刀裝置 圖 225 雙刀庫機(jī)械手換刀裝置 自動(dòng)換刀裝置 根據(jù)各類機(jī)床的需要，自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床所使用的刀具的刀柄有圓柱形和圓錐形兩種。 (11) 刀套鏈轉(zhuǎn)動(dòng)，把在下一個(gè)工步需用的 T46號(hào)刀具送到換刀位置；機(jī)械手架下降，找第三排刀鏈，由裝刀機(jī)械手將 T46號(hào)刀具取出。 (4) 機(jī)械手架由滑座帶動(dòng)，沿刀具軸線前移，將 T05號(hào)刀具從主軸上拔出。 (5) 刀架帶著換上的新刀具離開刀庫，快速移向加工位置。在進(jìn)行刀具交換之后，將新刀具裝入主軸，把舊刀具放入刀庫。 自動(dòng)換刀裝置 1主軸； 2端蓋； 3螺母； 4套筒； 15齒輪； 8鼠齒盤； 11推力軸承； 10轉(zhuǎn)塔刀架； 12活塞 13中心液壓缸； 14操縱桿； 16頂桿； 17螺釘； 18軸承 圖 218 臥式八軸轉(zhuǎn)塔頭 自動(dòng)換刀裝置 為了改善主軸結(jié)構(gòu)的裝配工藝性，整個(gè)主軸部件裝在套筒 4內(nèi)，只要卸去螺釘 17，就可以將整個(gè)部件抽出。在轉(zhuǎn)塔的各個(gè)主軸頭上，預(yù)先安裝有各工序所需要的旋轉(zhuǎn)刀具，當(dāng)發(fā)出換刀指令時(shí)，各種主軸頭依次轉(zhuǎn)到加工位置，并接通主運(yùn)動(dòng)，使相應(yīng)的主軸帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)，而其他處于不同加工位置的主軸都與主運(yùn)動(dòng)脫開。刀架轉(zhuǎn)位之后，壓力油從 b孔進(jìn)入壓緊液壓缸上腔，活塞 1帶動(dòng)刀架體 2下降。 1－活塞 2－刀架體 7－齒輪 4－齒圈 5－空套齒輪 6－活塞 8－齒條 9－固定插銷 10－活動(dòng)插銷 11－推桿 12－觸頭 圖 217 數(shù)控車床六角回轉(zhuǎn)刀架 自動(dòng)換刀裝置 回轉(zhuǎn)刀架的全部動(dòng)作由液壓系統(tǒng)通過電磁換向閥和順序閥進(jìn)行控制，它的動(dòng)作分為 4個(gè)步驟： (1) 刀架抬起。滾動(dòng)導(dǎo)軌的最大優(yōu)點(diǎn)是摩擦系數(shù)小，一般為～ 近年來數(shù)控機(jī)床愈來愈多地采用由專業(yè)廠家生產(chǎn)的直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副或滾動(dòng)導(dǎo)軌塊。在數(shù)控機(jī)床上常用的滑動(dòng)導(dǎo)軌有液體靜壓導(dǎo)軌、氣體靜壓導(dǎo)軌和貼塑導(dǎo)軌。 (1)密封圈 密封圈裝在滾珠螺母的兩端。 ②一端裝推力軸承，另一端裝深溝球軸承，見圖 214b。 循環(huán)方式代號(hào)見表 21， 預(yù)緊方式代號(hào)見表 22。 （ a）墊片調(diào)隙式（圖 29） 2單螺母； 3螺母座； 4調(diào)整墊片 圖 29 墊片調(diào)隙式 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng) （ b）螺紋調(diào)隙式（圖 210） 2單螺母； 3平鍵； 4調(diào)整螺母 圖 210 螺紋調(diào)隙式 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng) （ c）齒差調(diào)隙式（圖 211）。目前國內(nèi)外生產(chǎn)的滾珠絲杠螺母副，可分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩類。 （ 1） 螺紋滾道型面的形狀及其主要尺寸。滾珠絲杠和螺母等元件的加工精度要求高，表面粗糙度要求也高，故制造成本高。 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng) 圖 24 滾珠絲杠螺母副 2. 滾珠絲杠螺母副的特點(diǎn) （ 1）傳動(dòng)效率高，摩擦損失小。 數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng) 數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng) 圖 22 主軸支承配置 數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng) 2．主軸內(nèi)部刀具自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 主軸內(nèi)部刀具自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)是數(shù)控機(jī)床特別是加工中心的特有機(jī)構(gòu)。 數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng) 圖 21 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)的配置方式 三、主軸部件 1．主軸的支承