【正文】 種規(guī)格： J型齒距為 ， L型齒距為 ， M型齒距為 。 它適用于高速低轉(zhuǎn)矩特性的主軸 ， 常用的有多楔帶和同步齒形帶 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 (6)具有恒線速度切削控制功能 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 （ 3） 良好的抗振性和熱穩(wěn)定性 。 數(shù)控機床主軸運動是機床成型運動之一 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 (2)具有較高的精度與剛度，傳遞平穩(wěn)，噪聲低。 在車削中心上 ， 為了使之具有螺紋車削功能 ， 要求主軸與進(jìn)給驅(qū)動實行同步控制 ， 即主軸具有旋轉(zhuǎn)進(jìn)給軸 (C軸 )的控制功能 。 滑移齒輪的移位大多采用液壓撥叉或直接由液壓缸驅(qū)動齒輪來實現(xiàn) 。 多楔帶綜合了 V帶和平帶的優(yōu)點 ， 運轉(zhuǎn)時振動小 、 發(fā)熱少 、 運轉(zhuǎn)平穩(wěn) 、 重量小 ， 因此可在 40m／ s的線速度下使用 。 同步齒形帶的結(jié)構(gòu)和傳動如圖 9－ 3所示 。這種主軸傳動方式是由電機直接帶動主軸旋轉(zhuǎn)，即直接驅(qū)動式，如圖 9－ 4所示。 1． 主軸端部的結(jié)構(gòu)形狀 主軸端部用于安裝刀具或夾持工件的夾具 ， 在設(shè)計要求上 ， 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確 、 安裝可靠 、 聯(lián)結(jié)牢固 、 裝卸方便 ，并能傳遞足夠的轉(zhuǎn)矩 。 靜壓滑動軸承的油膜壓強是由液壓缸從外界供給的 ， 它和主軸轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn) 、 轉(zhuǎn)速的高低無關(guān) （ 忽略旋轉(zhuǎn)時的動壓效應(yīng) ） 。 （ 2） 前支撐采用高精度雙列向心推力球軸承 (見圖 9－ 8（ b） )。 公差等級 、 軸承類型和工作條件不同的主軸組件 ，其軸承所需的預(yù)緊量各有所不同 。 主軸準(zhǔn)停換刀如圖 9－ 9所示 。 采用這種準(zhǔn)停方式 ， 必須有一定的邏輯互鎖 ， 即LS2有效時才能進(jìn)行下面諸如換刀等動作 。 若采用電氣準(zhǔn)停 ， 即使主軸在高速轉(zhuǎn)動時 ， 也能快速定位于準(zhǔn)停位置 。 主軸驅(qū)動完成準(zhǔn)停后會向數(shù)控裝置回答完成信號 ORE， 然后數(shù)控系統(tǒng)再進(jìn)行下面的工作 。 可采用主軸電動機內(nèi)部安裝的編碼器信號 (來自于主軸驅(qū)動裝置 )， 也可以在主軸上直接安裝另外一個編碼器 。 因此必須使主軸進(jìn)入伺服狀態(tài) ， 此時其特性與進(jìn)給伺服系統(tǒng)相近 ， 才可進(jìn)行位置控制 。 處 S1000 //主軸再次以 1000r／ min正轉(zhuǎn) M19 S200 //主軸準(zhǔn)停至 200176。 在數(shù)控機床主軸上 ， 有采用油液循環(huán)潤滑方式的 ， 例如裝有 GAMET軸承的主軸 ， 即可使用這種方式 。 但是油霧容易吹出 ， 污染環(huán)境 ， 目前歐洲有些國家已經(jīng)禁止使用這種潤滑方式 。 圖 9－ 17（ a） 是利用軸承蓋與軸的間隙密封的 ， 軸承蓋的孔內(nèi)開槽則是為了提高密封效果 。 進(jìn)給傳動系統(tǒng)的高傳動剛度主要取決于絲杠螺母副 (直線運動 )或蝸輪蝸桿副 (回轉(zhuǎn)運動 )及其支撐部件的剛度 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 （ 5） 傳動間隙要小 。 齒輪 1和齒輪 2相嚙合 ， 其分度圓齒厚沿軸向方向略有錐度 ， 這樣就可用墊片 3使齒輪 2沿軸向移動 ， 從而消除兩齒輪的齒側(cè)間隙 。 彈簧的拉力使薄片齒輪錯位 ， 即兩個雙片齒輪的左 、 右齒面分別貼在寬齒輪齒槽的左 、 右齒面上 ， 從而消除了齒側(cè)間隙 。 圖 9－ 22所示為斜齒輪軸向墊片消除間隙結(jié)構(gòu) ， 其原理與錯齒調(diào)整法相同 。 彈簧 3的壓力可利用螺母 5來調(diào)整 ， 壓力的大小要調(diào)整合適 ， 壓力過大會加快齒輪磨損 ， 壓力過小達(dá)不到消隙作用 。 圖 9－ 25為周向彈簧消除間隙結(jié)構(gòu) 。 軸 2上兩個斜齒輪的螺旋線方向相反 。 柔性片每片厚 ， 材料為不銹鋼 。 當(dāng)絲杠旋轉(zhuǎn)時 ， 滾珠在滾道內(nèi)既自轉(zhuǎn)又沿滾道循環(huán)轉(zhuǎn)動 ， 因而迫使螺母 （ 或絲杠 ） 軸向移動 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 (4)磨損小 ， 精度保持性好 ， 使用壽命長 。 在螺母外圓上裝有螺旋形的插管口 ， 管子的兩端插入滾珠螺母工作始末兩端孔中 ， 以引導(dǎo)滾珠通過插管形成滾珠的多圈循環(huán)鏈 。 由于存在軸向間隙 ， 當(dāng)絲杠反向轉(zhuǎn)動時 ， 將產(chǎn)生空回誤差 ， 從而影響傳動精度和軸向剛度 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 （ 2） 螺紋調(diào)隙式 。 例如 ， z1 =80， z2=81， 滾珠絲杠的導(dǎo)程Pn=6mm時 ， s=6/6480≈。 單螺母螺釘結(jié)構(gòu)不僅具有很好的性能價格比 ， 而且間隙的調(diào)整和預(yù)緊極為方便 。 另外 ， 采用高剛度的推力軸承可提高滾珠絲杠的軸向承載能力 。 滾珠絲杠副也可用潤滑劑來提高耐磨性及傳動效率 。 接觸式的彈性密封圈是用耐油橡皮或尼龍等材料制成的 ， 其內(nèi)孔制成與絲杠螺紋滾道相配合的形狀 。 圖 9－ 39所示為數(shù)控銑鏜床主軸箱進(jìn)給絲杠制動示意圖 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 3） 斜床身 為提高床身的剛性 ， 數(shù)控臥式車床一般采用斜床身 ， 如圖 9－ 42（ b） 所示 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 圖 9－ 44 雙立柱框架結(jié)構(gòu) 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 大 、 中型臥式機床的移動立柱固定于滑座上 ， 而小型臥式機床的立柱則直接固定于床身上 。 圖 9－ 46所示為臥式加工中心雙立柱的橫向截面 。 運動的一方稱為動導(dǎo)軌 ， 不動的一方稱為支撐導(dǎo)軌 。 在載荷的作用下 ， 導(dǎo)軌剛度高 ， 其保持形狀不變的能力就強 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 圖 9－ 48 滑動導(dǎo)軌常見的截面形狀 (a)矩形導(dǎo)軌； (b)三角形導(dǎo)軌； (c)燕尾槽導(dǎo)軌； (d)圓柱形導(dǎo)軌 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 2） 滑動導(dǎo)軌的組合形式與應(yīng)用 滑動導(dǎo)軌一般由兩條導(dǎo)軌組成 ， 不同的組合形式是為了滿足不同機床的工作要求 。 例如 ， ＦＱ－１塑料導(dǎo)軌板采用的是在渡銅鋼板上燒結(jié)一層多孔青銅 ， 在青銅層間隙中扎入聚四氟乙烯及其他填料 ， 再經(jīng)適當(dāng)處理形成金屬 氟塑料的復(fù)合體導(dǎo)軌板 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 （ 3） 吸收振動 ， 具有良好的阻尼特性 ， 優(yōu)于接觸剛度較低的滾動導(dǎo)軌和易漂浮的靜壓導(dǎo)軌 。 滾動體為滾珠或滾柱 。 它除導(dǎo)向外還能承受顛覆力矩 ， 其制造精度高 ， 可高速運行 ， 并能長時間保持精度 ， 通過預(yù)加負(fù)載可提高剛性 ， 具有自調(diào)的能力 ， 安裝基面允許誤差大 。 常見的預(yù)緊方法有以下兩種： （ 1） 采用過盈配合 。(d)循環(huán)式滾動導(dǎo)軌塊 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 液壓導(dǎo)軌在機床上的使用主要是靜壓導(dǎo)軌 。 閉式靜壓導(dǎo)軌按供油方式可分為恒壓（ 即定壓 ） 供油和恒流 （ 即定量 ） 供油兩種 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 圖 9－ 55 加工中心導(dǎo)軌的潤滑系統(tǒng) 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 2)對潤滑油的要求 在工作溫度變化時 ， 潤滑油粘度變化要小 ， 要有良好的潤滑性能和足夠的油膜剛度 ， 油中雜質(zhì)盡量少且不浸蝕機件 。 轉(zhuǎn)塔式自動換刀裝置又分回轉(zhuǎn)刀架式和轉(zhuǎn)塔頭式兩種 。 雙回轉(zhuǎn)刀架數(shù)控車床如圖 9－ 57所示 ， 上刀架的回轉(zhuǎn)軸與主軸平行 ，用于裝外圓類刀具；下刀架的回轉(zhuǎn)軸與主軸垂直 ， 用于裝內(nèi)孔類刀具 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 CK3263系列數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架結(jié)構(gòu)如圖 9－ 59所示 ， 回轉(zhuǎn)刀架的升起 、 轉(zhuǎn)位 、 夾緊等動作都是由液壓驅(qū)動的 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 圖 9－ 59 CK3263系列數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架結(jié)構(gòu)簡圖 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 刀盤轉(zhuǎn)位驅(qū)動采用圓柱凸輪步進(jìn)傳動機構(gòu) ， 其工作原。 齒盤處于完全脫開位置時 ， 嚙合狀態(tài)行程開關(guān) ST2發(fā)出轉(zhuǎn)位信號 ， 液壓馬達(dá)帶動轉(zhuǎn)位凸輪 6旋轉(zhuǎn) ， 凸輪依次推動回轉(zhuǎn)盤 7上的分度柱銷 8使回轉(zhuǎn)盤通過鍵帶動中心軸及刀盤作分度轉(zhuǎn)動 。 雙排回轉(zhuǎn)刀架外形如圖 9－ 58所示 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 1） 回轉(zhuǎn)刀架式換刀 回轉(zhuǎn)刀架式換刀是一種簡單的自動換刀裝置 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 2． 導(dǎo)軌的防護 為了防止切屑 、 磨?；蚶鋮s液散落在導(dǎo)軌面上而引起磨損 、 擦傷和銹蝕 ， 導(dǎo)軌面上應(yīng)有可靠的防護裝置 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 圖 9－ 54 閉式靜壓導(dǎo)軌恒壓供油原理 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 導(dǎo)軌的潤滑與防護 1． 導(dǎo)軌的潤滑 1)潤滑方法 導(dǎo)軌最簡單的潤滑方式是人工定期加油或用油杯供油 。 在工作過程中 ， 導(dǎo)軌面上油腔中的油壓能隨外加負(fù)載的變化自動調(diào)節(jié) ， 以平衡外加負(fù)載 ， 保證導(dǎo)軌面間始終處于純液體摩擦狀態(tài) 。 若運動部件較重 ，其重力可起預(yù)加載荷作用 ， 若剛度滿足要求 ， 可不施預(yù)加載荷 。 導(dǎo)軌體固定在不動部件上 ， 滑塊固定在運動部件上 。 滾動導(dǎo)軌塊由專業(yè)廠家生產(chǎn) ，有多種規(guī)格 、 形式供用戶選用 。 （ 5） 化學(xué)穩(wěn)定性好 ， 耐低溫 ， 耐強酸 、 強堿 、 強氧化劑及各種有機溶劑 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 塑料導(dǎo)軌軟帶是以聚四氟乙烯 PTFE為基體 ， 添加青銅粉二硫化鉬和石墨等多種填料所構(gòu)成的復(fù)合材料 。 只有少部分結(jié)構(gòu)采用燕尾式 。 (4） 具有低速運動的平穩(wěn)性 。 導(dǎo)向精度保證部件運動軌跡的準(zhǔn)確性 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 圖 9－ 46 臥式加工中心雙立柱的橫向截面 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 2)立式機床的立柱 因為主軸箱懸掛在立柱一側(cè) ， 所以一般采用封閉的箱型結(jié)構(gòu)和米字形的內(nèi)部肋板；又因為米字形肋板鑄造時比較困難 ， 所以有些立柱仍采用井字形的肋板 。 圖 9－ 45 主軸箱與雙立柱 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 這類立柱結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是： (1)剛性高 。 內(nèi)部可以填充泥芯和混泥土等阻尼材料 ， 在振動時利用相對磨損來耗散振動能量 。 當(dāng)加工完畢或中間停車時 ， 電機和電磁鐵同時斷電 ， 借壓力彈簧作用合上摩擦離合器 ， 使絲杠不能轉(zhuǎn)動 ， 主軸箱便不會下落 。 非接觸式的密封圈是用聚氯乙烯等材料制成的 ， 其內(nèi)孔形狀與絲杠螺紋滾道相反 ， 并略有間隙 。潤滑油為一般機油 、 90～ 180號透平油或 140號主軸油 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 圖 9－ 38 滾珠絲杠的支撐方式 (a)僅一端裝推力軸承 。 對于滾珠絲杠螺母副 ， 為了保證傳動精度和剛度 ， 除消除傳動間隙外 ， 還要求預(yù)緊 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 圖 9－ 35 齒差調(diào)隙式 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 2） 單螺母消隙 （ 1） 單螺母變位螺距預(yù)緊 。 旋轉(zhuǎn)圓螺母時 ， 即可消除軸向間隙 ， 并可達(dá)到產(chǎn)生預(yù)緊力的目的 。 但過大的預(yù)加載荷會增大摩擦阻力 ，降低傳動效率 ， 縮短使用壽命 。 目前 ，這種類型滾珠絲杠螺母副的應(yīng)用最為廣泛 ， 也可用于重載傳動系統(tǒng) 。 由于摩擦系數(shù)小 ， 不能自鎖 ， 因而可以將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線運動 ， 也可將直線運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動 ， 即絲杠和螺母均可作主動件或從動件 。 滾珠絲杠螺母副的傳動效率 η =～ ， 是普通絲杠螺母副的 3～ 4倍 ， 因此功率消耗只相當(dāng)于普通絲杠傳動的 1/4～ 1/3。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 圖 9－ 27 錐環(huán)無鍵消隙聯(lián)軸器 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 圖 9－ 28 撓性聯(lián)軸器 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 圖 9－ 29所示為套筒式聯(lián)軸器的幾種結(jié)構(gòu)形式 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 圖 9－ 26 齒輪齒條消除間隙結(jié)構(gòu) 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 聯(lián)軸器 該機構(gòu)利用錐環(huán)對之間的摩擦實現(xiàn)軸與轂之間的無間隙連接傳遞轉(zhuǎn)矩 ， 并可任意調(diào)節(jié)兩連接件之間的角度位置 。 彈簧 4一端頂在凸爪 6上 ， 而另一端頂在鑲塊 3上 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 圖 9－ 23 斜齒輪軸向壓簧錯齒消除間隙結(jié)構(gòu) 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 3． 錐齒輪傳動副消除間隙的方法 錐齒輪同圓柱齒輪一樣 ， 可用上述類似的方法來消除齒側(cè)間隙 。 墊片3的厚度 t與齒側(cè)間隙 Δ的關(guān)系可用下式表示： t=Δ cotβ （ β 為螺旋角） 墊片厚度一般由測試法確定 ， 往往要經(jīng)幾次修磨才能調(diào)整好 。 薄片齒輪 1和 2套裝在一起 ， 每片齒輪各開有兩條周向通槽 ， 在齒輪的端面上裝有短柱 3， 用來安裝彈簧 4。 雙片薄齒輪錯齒消除間隙結(jié)構(gòu)如圖 9－ 21所示 。 9 第九章 數(shù)控機床的典型部件 齒輪傳動副 1． 直齒圓柱齒輪傳動副消除間隙的方法 直齒圓柱齒輪傳動副有以下 3種調(diào)整法 。 縮短傳動鏈 ， 合理選擇絲杠尺寸以及對絲杠螺母副及支撐部件等進(jìn)行預(yù)緊是提高傳動剛度的有效途徑 。 非接觸式的油液密封時 ， 為了防漏 ， 應(yīng)保證回油能盡快排