CK6132數(shù)控車床總體及進(jìn)給驅(qū)動部件設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

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買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 119709850CK6132 數(shù)控車床總體及進(jìn)給驅(qū)動部件設(shè)計摘 要 隨 著 機 械 制 造 業(yè) 的 飛 速 發(fā) 展 ， 為 進(jìn) 一 步 提 高 教 學(xué) 生 產(chǎn) 類 中 小 型 數(shù) 控 車 床 的 性價 比 ， 提 高 主 軸 轉(zhuǎn) 速 ， 增 加 機 床 剛 性 ， 對 原 有 的 數(shù) 控 車 床 作 了 一 定 的 結(jié) 構(gòu) 改 進(jìn) 設(shè) 計 ，使 之 不 僅 能 滿 足 教 學(xué) 用 途 外 還 能 用 于 生 產(chǎn) 實 際 上 半 精 、 精 加 工 。設(shè) 計 的 內(nèi) 容 為 主 要 介 紹 了 數(shù) 控 機 床 的 現(xiàn) 狀 及 發(fā) 展 趨 勢 ， 數(shù) 控 機 床 的 概 述 和 分 類等 ， 主 要 設(shè) 計 為 CK6132 車 床 總 體 及 驅(qū) 動 部 件 設(shè) 計 ， 首 先 是 主 要 動 力 參 數(shù) 的 確 定 ，主 運 動 功 率 確 定 和 切 削 量 的 選 擇 ， 切 削 功 率 的 選 擇 等 ， 進(jìn) 給 驅(qū) 動 部 件 的 設(shè) 計 ， 滾 珠絲 杠 的 選 用 ， 之 后 對 其 進(jìn) 行 校 核 ， 介 紹 了 導(dǎo) 軌 、 導(dǎo) 軌 架 及 床 身 的 設(shè) 計 。 對 導(dǎo) 軌 架 的尺 寸 進(jìn) 行 了 估 算 。完 成 了 進(jìn) 給 驅(qū) 動 的 相 關(guān) 設(shè) 計 問 題 ， 能 滿 足 教 學(xué) 生 產(chǎn) 類 中 小 型 數(shù) 控 車 床 加 工 相 關(guān)零 件 的 要 求 ， 同 時 該 機 床 也 有 較 好 的 性 價 比 ， 有 一 定 的 應(yīng) 用 價 值關(guān) 鍵 詞 數(shù) 控 車 床 床 身 滾 珠 絲 杠Ck6132 lathe to drive and the overall design of componentAbstract Along with mechanical manufacturing industry develop fast. On one hand, to raise the ratio of performance and increase the rigidity of machine and price of the teaching kind of small-sized machine tool of numerical control. On the other hand, to raise the rotate speed of the spindles. It has made certain improvement for the original machine tool of numerical control which make it not only satisfy teaching outside can be still used to produce is half , finish machining. The design for the content of CNC introduces the present situation and development trend of selection and the significance of nc machine tools, summarizes and classification, the main design for CK6132 lathe overall and driving parts design, first is the main force of parameters, and the power of the cutting, etc, cutting power to drive into the design of components, ball screw, after the test, to guide rails, and introduced the design and lathe bed. To guide frame size is estimatedThis design has solved the related problem of feed and drive parts basically. It can reach the requirement of the teaching kind of small-sized machine tool of numerical control .It also 買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 119709851gets certain economy and reaches the purpose of this design. Keywords turning machine lathe bed ball-bearing 買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 119709852目 錄題目I摘要及關(guān)鍵詞.I1 前 言 11.1 課題 背景 .11.1.1 數(shù)控機床簡介 .11.1.2 課題選材 .21.1.3 主要工作及結(jié)構(gòu) .21.2 數(shù) 控 機 床 概 述 41.2.1 數(shù) 控 機 床 的 定 義 .31.2.2 數(shù) 控 機 床 的 組 成 及 特 點 .31.2.3 數(shù) 控 機 床 的 主 要 技 術(shù) 參 數(shù) .41.3 數(shù) 控 機 床 的 分 類 41.3.1 按 機 械 運 動 軌 跡 分 類 .41.3.2 按 伺 服 系 統(tǒng) 的 類 型 分 類 .61.3.3 按 聯(lián) 動 軸 數(shù) 分 類 81.4 數(shù) 控 未 來 發(fā) 展 的 趨 勢 .91.4.1 繼 續(xù) 向 開 放 式 、 基 于 PC 的 第 六 代 方 向 發(fā) 展 .91.4.2 向 高 速 化 、 高 精 度 化 和 智 能 化 方 向 發(fā) 展 92 數(shù) 控 車 床 簡 介 92.1 數(shù) 控 車 床 的 結(jié) 構(gòu) 特 點 .92.1.1 工 藝 范 圍 與 分 類 .92.1.2 數(shù) 控 車 床 的 特 點 與 發(fā) 展 .92.1.3 數(shù) 控 車 床 的 組 成 102.2 數(shù) 控 車 床 的 總 體 布 局 102.2.1 數(shù) 控 機 床 總 體 布 局 的 概 念 102.2.2 數(shù) 控 車 床 布 局 的 結(jié) 構(gòu) 特 點 及 影 響 布 局 的 因 素 112.2.3 CK6132 數(shù) 控 車 床 的 總 體 布 局 結(jié) 構(gòu) 方 案 的 確 定 .123 CK6132 動 力 參 數(shù) 的 確 定 13買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098533.1 主 運 動 功 率 的 確 定 .133.1.1 切 削 用 量 的 選 擇 133.1.2 車 削 時 切 削 力 的 計 算 143.1.3 主 傳 動 中 電 機 的 功 率 和 型 號 的 確 定 .143.2 進(jìn) 給 驅(qū) 動 部 件 傳 動 功 率 的 計 算 153.2.1 數(shù) 控 機 床 進(jìn) 給 傳 動 系 統(tǒng) 要 求 153.2.2 計 算 進(jìn) 給 部 件 傳 動 功 率 的 相 關(guān) 公 式 及 原 理 .163.2.3 進(jìn) 給 驅(qū) 動 部 件 的 功 率 和 扭 矩 的 計 算 .174 滾珠絲杠的選用及校核 214.1 滾珠絲杠副傳動的概述 214.2 滾 珠 絲 杠 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 、 型 號 及 支 承 形 式 的 選 用 .234.2.1 滾 珠 絲 杠 副 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 234.2.2 滾 珠 絲 杠 副 的 型 號 254.3 滾 珠 絲 杠 副 軸 承 的 選 用 274.4 滾 珠 絲 杠 的 計 算 和 校 核 274.4.1 靜 載 強 度 的 計 算 274.4.2 疲 勞 強 度 的 計 算 285 導(dǎo) 軌 、 導(dǎo) 軌 架 及 床 身 的 設(shè) 計 295.1 導(dǎo) 軌 的 設(shè) 計 .295.1.1 滑 動 導(dǎo) 軌 的 類 型 305.1.2 滑 動 導(dǎo) 軌 的 間 隙 調(diào) 整 機 構(gòu) 305.1.3 滑 動 導(dǎo) 軌 的 潤 滑 315.2 導(dǎo) 軌 架 的 設(shè) 計 .315.2.1 導(dǎo) 軌 架 結(jié) 構(gòu) 的 基 本 要 求 315.2.2 CK6132 數(shù) 控 車 床 導(dǎo) 軌 架 的 結(jié) 構(gòu) .325.3 床 身 的 設(shè) 計 .326 結(jié) 論 .33參考文獻(xiàn) 34致謝.35附錄.36買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 119709854買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 119709855買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098561 前 言設(shè) 計 的 選 題 為 CK6132 數(shù) 控 車 床 的 設(shè) 計 ， 設(shè) 計 的 內(nèi) 容 為 CK6132 數(shù) 控 車 床 總 體布 局 方 案 的 設(shè) 計 ， 其 主 要 動 力 參 數(shù) 的 設(shè) 計 ， 工 作 臺 進(jìn) 給 驅(qū) 動 部 件 的 設(shè) 計 ， 主 要 進(jìn) 給驅(qū) 動 零 部 件 的 計 算 和 校 核 ， 相 關(guān) 零 部 件 型 號 的 選 用 。 本 次 設(shè) 計 題 目 是 經(jīng) 過 仔 細(xì) 、 認(rèn)真 的 調(diào) 研 而 確 立 為 設(shè) 計 的 選 題 的 。 這 個 選 題 貼 近 生 活 實 際 ， 產(chǎn) 品 能 夠 在 基 本 滿 足 客戶 要 求 的 前 提 下 ， 同 時 保 證 了 較 好 的 經(jīng) 濟 性 。 此 選 題 具 有 較 好 的 實 用 性 ， 產(chǎn) 品 主 要用 于 教 學(xué) ， 并 不 完 全 用 于 工 廠 、 企 業(yè) 生 產(chǎn) 加 工 零 件 。 所 以 ， 進(jìn) 行 設(shè) 計 時 ， 在 保 證 數(shù)控 機 床 應(yīng) 有 精 度 的 同 時 ， 還 要 兼 顧 其 經(jīng) 濟 性 。設(shè) 計 是 教 學(xué) 環(huán) 節(jié) 的 重 要 組 成 部 分 ， 是 大 學(xué) 四 年 所 學(xué) 知 識 的 綜 合 應(yīng) 用 ， 是 培 養(yǎng) 我們 學(xué) 生 綜 合 運 用 大 學(xué) 階 段 所 學(xué) 基 礎(chǔ) 知 識 和 基 本 技 能 ， 分 析 解 決 實 際 問 題 能 力 的 一 個重 要 環(huán) 節(jié) 。 而 且 與 其 它 的 教 學(xué) 環(huán) 節(jié) 相 配 合 ， 在 某 種 程 度 上 是 課 堂 上 所 學(xué) 知 識 地 延 續(xù)和 升 華 ， 是 其 它 教 學(xué) 環(huán) 節(jié) 所 不 能 取 代 的 。通 過 設(shè) 計 能 使 我 們 受 到 一 個 工 程 技 術(shù) 人 員 所 必 需 的 綜 合 訓(xùn) 練 ， 在 不 同 程 度 上 提 高了 自 身 的 各 種 能 力 ， 諸 如 調(diào) 查 研 究 、 查 閱 文 獻(xiàn) 、 收 集 材 料 、 繪 圖 、 技 術(shù) 分 析 、 團 結(jié)合 作 和 總 結(jié) 撰 寫 論 文 和 設(shè) 計 說 明 書 的 能 力 等 。 同 時 也 是 我 們 走 上 工 作 崗 位 之 前 的 一種 有 效 的 “實 踐 ”。 設(shè) 計 的 工 作 方 向 是 面 對 經(jīng) 濟 建 設(shè) 、 面 向 生 產(chǎn) 實 際 、 堅 持 教 學(xué) 要求 、 努 力 實 現(xiàn) 教 學(xué) 、 科 研 、 生 產(chǎn) 三 方 面 結(jié) 合 ， 進(jìn) 一 步 加 強 基 礎(chǔ) 理 論 和 技 能 的 培 養(yǎng) 。在 設(shè) 計 期 間 我 們 要 以 腳 踏 實 地 的 、 勇 于 克 服 一 切 困 難 的 頑 強 精 神 攀 向 科 學(xué) 的 高 峰 。設(shè) 計 的 目 的 也 是 它 的 重 要 之 處 在 于 鍛 煉 我 們 的 設(shè) 計 思 維 ， 開 拓 我 們 的 知 識 視 野 ， 力求 以 最 佳 的 思 維 方 式 去 分 析 解 決 實 際 設(shè) 計 中 的 問 題 ， 以 加 強 我 們 處 理 實 際 問 題 的 能力 ， 可 以 說 設(shè) 計 是 我 們 走 上 工 作 崗 位 前 的 一 次 練 兵 。 在 世 界 范 圍 內(nèi) ， 對 新 工 藝 、新 材 料 、 新 結(jié) 構(gòu) 、 新 單 元 、 新 元 件 的 研 究 開 發(fā) 工 作 正 在 大 力 開 展 ， 如 對 新 的 主 軸 結(jié)構(gòu) 、 高 速 電 主 軸 、 高 速 直 線 電 機 等 方 面 提 出 了 更 高 的 要 求 。 對 加 工 超 硬 、 難 切 削 材料 及 特 殊 復(fù) 合 材 料 及 復(fù) 雜 零 件 、 不 規(guī) 則 曲 面 等 也 有 了 更 多 的 需 求 。我 國 是 世 界 上 機 床 產(chǎn) 量 最 多 的 國 家 ， 但 數(shù) 控 機 床 的 產(chǎn) 品 競 爭 力 在 國 際 市 場 中 仍 處于 較 低 水 平 ， 即 使 在 國 內(nèi) 市 場 也 面 臨 著 嚴(yán) 峻 的 形 勢 ： 一 方 面 國 內(nèi) 市 場 對 各 類 機 床 產(chǎn)品 特 別 是 數(shù) 控 機 床 有 大 量 的 需 求 ， 而 另 一 方 面 卻 有 不 少 國 產(chǎn) 機 床 滯 銷 積 壓 ， 國 外 產(chǎn)品 機 床 充 斥 市 場 ， 嚴(yán) 重 影 響 我 國 數(shù) 控 機 床 自 主 發(fā) 展 的 勢 頭 。 這 種 現(xiàn) 象 的 出 現(xiàn) ， 除 了有 經(jīng) 營 上 、 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 上 和 促 銷 手 段 上 的 原 因 外 ， 還 有 一 個 主 要 的 原 因 就 是 我 國 生 產(chǎn)的 數(shù) 控 機 床 品 種 、 性 能 和 結(jié) 構(gòu) 不 夠 先 進(jìn) ， 新 產(chǎn) 品 的 開 發(fā) 周 期 長 ， 不 能 即 使 針 對 用 戶的 需 求 提 供 滿 意 的 產(chǎn) 品 。1.1 設(shè)計背景 1.1.1 數(shù) 控 機 床 簡 介隨 著 科 學(xué) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 機 電 產(chǎn) 品 日 趨 精 密 復(fù) 雜 。 產(chǎn) 品 的 精 度 要 求 越 來 越 高 、 更買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 119709857新 換 代 的 周 期 也 越 來 越 短 ， 從 而 促 進(jìn) 了 現(xiàn) 代 制 造 業(yè) 的 發(fā) 展 。 尤 其 是 宇 航 、 軍 工 、 造船 、 汽 車 和 模 具 加 工 等 行 業(yè) ， 用 普 通 機 床 進(jìn) 行 加 工 （ 精 度 低 、 效 率 低 、 勞 動 度 大 ）已 無 法 滿 足 生 產(chǎn) 要 求 ， 從 而 一 種 新 型 的 用 數(shù) 字 程 序 控 制 的 機 床 應(yīng) 運 而 生 。 這 種 機 床是 一 種 綜 合 運 用 了 計 算 機 技 術(shù) 、 自 動 控 制 、 精 密 測 量 和 機 械 設(shè) 計 等 新 技 術(shù) 的 機 電 一體 化 典 型 產(chǎn) 品 。 數(shù) 控 機 床 是 一 種 裝 有 程 序 控 制 系 統(tǒng) （ 數(shù) 控 系 統(tǒng) ） 的 自 動 化 機 床 。 該系 統(tǒng) 能 夠 邏 輯 地 處 理 具 有 使 用 號 碼 ， 或 其 他 符 號 編 碼 指 令 （ 刀 具 移 動 軌 跡 信 息 ） 規(guī)定 的 程 序 。 具 體 地 講 ， 把 數(shù) 字 化 了 的 刀 具 移 動 軌 跡 的 信 息 輸 入 到 數(shù) 控 裝 置 ， 經(jīng) 過 譯碼 、 運 算 ， 從 而 實 現(xiàn) 控 制 刀 具 與 工 件 相 對 運 動 ， 加 工 出 所 需 要 的 零 件 的 機 床 ， 即 為數(shù) 控 機 床 1。1.1.2 設(shè) 計 選 材隨 著 工 業(yè) 生 產(chǎn) 社 會 化 、 專 業(yè) 化 、 集 中 化 、 高 度 機 械 化 乃 至 自 動 化 的 步 伐 的 加 快 ，機 械 制 造 業(yè) 對 數(shù) 控 機 床 的 要 求 也 越 來 越 向 高 精 度 、 高 穩(wěn) 定 性 、 高 生 產(chǎn) 率 、 高 適 應(yīng) 性方 向 發(fā) 展 。 為 進(jìn) 一 步 提 高 我 國 數(shù) 控 機 床 技 術(shù) ， 對 于 教 學(xué) 類 數(shù) 控 機 床 在 保 持 原 有 的 小型 化 基 礎(chǔ) 上 ， 提 高 轉(zhuǎn) 速 也 顯 得 越 來 越 重 要 了 。設(shè) 計 課 題 CK6132 數(shù) 控 車 床 來 源 于 南 京 邁 順 數(shù) 控 新 技 術(shù) 有 限 公 司 即 原 來 的江 蘇 東 方 數(shù) 控 有 限 公 司 的 。 原 東 方 公 司 主 要 從 事 于 教 學(xué) 實 驗 臺 和 教 學(xué) 用 小 型 數(shù) 控 機床 的 生 產(chǎn) ， 產(chǎn) 品 結(jié) 構(gòu) 和 功 能 單 一 不 利 于 市 場 競 爭 。 公 司 為 了 擴 大 產(chǎn) 品 結(jié) 構(gòu) ， 增 強 市場 的 競 爭 力 除 整 合 保 留 原 有 的 教 學(xué) 用 相 關(guān) 設(shè) 備 ， 同 時 面 向 生 產(chǎn) 型 的 企 業(yè) 這 塊 市 場 需要 ， 新 公 司 現(xiàn) 在 又 開 發(fā) 了 新 的 產(chǎn) 品 系 列 ， 生 產(chǎn) 中 小 型 數(shù) 控 機 床 （ 主 要 是 車 、 銑 及 加工 中 心 ） 。 此 次 我 們 主 要 從 事 小 型 中 高 速 數(shù) 控 車 床 的 設(shè) 計 。1.1.3 主 要 工 作 及 結(jié) 構(gòu)設(shè) 計 主 要 設(shè) 計 數(shù) 控 車 床 機 械 本 體 部 分 ， 其 中 主 要 完 成 機 床 本 體 的 設(shè) 計 、 進(jìn) 給 驅(qū)動 部 件 及 主 要 零 部 件 的 設(shè) 計 。在 此 次 設(shè) 計 中 ， 主 要 講 述 了 數(shù) 控 機 床 概 述 ， 從 數(shù) 控 機 床 的 分 類 與 發(fā) 展 方 面 以 及其 在 先 進(jìn) 制 造 業(yè) 中 的 作 用 進(jìn) 行 了 細(xì) 致 的 介 紹 。 簡 單 介 紹 了 數(shù) 控 車 床 的 結(jié) 構(gòu) 特 點 及 總體 布 局 對 機 床 的 影 響 。 主 要 介 紹 了 機 床 主 參 數(shù) 的 計 算 ， 如 切 削 用 量 的 選 擇 、 切 削 力的 計 算 、 進(jìn) 給 驅(qū) 動 部 件 的 計 算 等 。 其 中 主 要 進(jìn) 行 了 主 電 機 的 選 擇 。 是 滾 珠 絲 杠 的 選用 及 校 核 ， 主 要 敘 述 了 滾 珠 絲 杠 的 型 號 、 滾 珠 絲 杠 螺 母 副 的 預(yù) 緊 方 式 以 及 滾 珠 絲 杠的 安 裝 方 法 ， 此 后 對 所 選 的 滾 珠 絲 杠 進(jìn) 行 了 校 核 。 介 紹 了 導(dǎo) 軌 、 導(dǎo) 軌 架 及 床 身 的 設(shè)計 。 對 導(dǎo) 軌 架 的 尺 寸 進(jìn) 行 了 估 算 。由于時間較短，本文主要討論的是關(guān)于數(shù)控機床機械本體的設(shè)計。對于數(shù)控車床電氣設(shè)備只是在設(shè)計過程中有初步的了解，本文沒有深入討論此方面的問題。買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098501.2 數(shù) 控 機 床 概 述1.2.1 數(shù) 控 機 床 的 定 義數(shù) 控 即 數(shù) 字 控 制 (Numerical Control， NC)。 數(shù) 控 技 術(shù) 是 指 用 數(shù) 字 信 號 形 成 的控 制 程 序 對 一 臺 或 多 臺 機 械 設(shè) 備 進(jìn) 行 控 制 的 一 門 技 術(shù) 。數(shù) 控 機 床 ， 簡 單 的 說 ， 就 是 采 用 了 數(shù) 控 技 術(shù) 的 機 床 。 即 將 機 床 的 各 種 動 作 、 工件 的 形 狀 、 尺 寸 以 及 機 床 的 其 他 功 能 用 一 些 數(shù) 字 代 碼 表 示 ， 把 這 些 數(shù) 字 代 碼 通 過 信息 載 體 輸 入 給 數(shù) 控 系 統(tǒng) ， 數(shù) 控 系 統(tǒng) 經(jīng) 過 譯 碼 、 運 算 以 及 處 理 ， 發(fā) 出 相 應(yīng) 的 動 作 指 令 ，自 動 地 控 制 機 床 的 刀 具 與 工 件 的 相 對 運 動 ， 從 而 加 工 出 所 需 要 的 工 件 1。實 際 上 ， 數(shù) 控 機 床 就 是 一 種 具 有 數(shù) 控 系 統(tǒng) 的 自 動 化 機 床 。 所 以 說 數(shù) 控 機 床 是 最典 型 的 機 電 一 體 化 產(chǎn) 品 。1.2.2數(shù) 控 機 床 的 組 成 及 特 點1.2.2.1 數(shù) 控 機 床 的 組 成數(shù) 控 機 床 主 要 由 輸 入 輸 出 設(shè) 備 、 數(shù) 控 裝 置 、 伺 服 系 統(tǒng) 、 測 量 反 饋 裝 置 和 機 床 本體 組 成 。其 中 ， 程 序 介 質(zhì) 用 于 記 載 機 床 加 工 零 件 的 全 部 信 息 。 如 零 件 加 工 的 工 藝 過 程 、工 藝 參 數(shù) 、 位 移 數(shù) 據(jù) 、 切 削 速 度 等 。 常 用 的 程 序 介 質(zhì) 有 磁 帶 、 磁 盤 等 。 也 有 一 些 數(shù)控 機 床 采 用 操 作 面 板 上 的 按 鈕 和 鍵 盤 將 加 工 程 序 直 接 輸 入 或 通 過 串 行 接 口 將 計 算 機上 編 寫 的 加 工 程 序 輸 入 到 數(shù) 控 系 統(tǒng) 。 在 計 算 機 輔 助 設(shè) 計 與 計 算 機 輔 助 制 造(CAD/CAM)集 成 系 統(tǒng) 中 ， 加 工 程 序 可 不 需 要 任 何 載 體 而 直 接 輸 入 到 數(shù) 控 系 統(tǒng) 。數(shù) 控 裝 置 是 控 制 機 床 運 動 的 中 樞 系 統(tǒng) ， 它 的 基 本 任 務(wù) 是 接 收 程 序 介 質(zhì) 帶 來 的 信息 ， 按 照 規(guī) 定 的 控 制 算 法 進(jìn) 行 插 補 運 算 ， 把 它 們 轉(zhuǎn) 換 為 伺 服 系 統(tǒng) 能 夠 接 收 的 指 令 信號 ， 然 后 將 結(jié) 果 由 輸 出 裝 置 送 到 各 坐 標(biāo) 控 制 的 伺 服 系 統(tǒng) 2。伺 服 系 統(tǒng) 由 伺 服 驅(qū) 動 電 動 機 和 伺 服 驅(qū) 動 裝 置 組 成 ， 是 數(shù) 控 系 統(tǒng) 的 執(zhí) 行 部 件 。 它的 基 本 作 用 是 接 收 數(shù) 控 裝 置 發(fā) 來 的 指 令 脈 沖 信 號 ， 控 制 機 床 執(zhí) 行 部 件 的 進(jìn) 給 速 度 、方 向 和 位 移 量 ， 以 完 成 零 件 的 自 動 加 工 。通 常 數(shù) 控 系 統(tǒng) 由 數(shù) 控 裝 置 和 伺 服 系 統(tǒng) 兩 部 分 組 成 ， 各 公 司 的 數(shù) 控 產(chǎn) 品 也 是 將 兩者 作 為 一 體 的 。機 床 主 體 也 稱 主 機 ， 包 括 機 床 的 主 運 動 部 件 、 進(jìn) 給 運 動 部 件 、 執(zhí) 行 部 件 和 基 礎(chǔ)部 件 ， 如 底 座 、 立 柱 、 滑 鞍 、 工 作 臺 (刀 架 )、 導(dǎo) 軌 等 。 數(shù) 控 機 床 與 普 通 機 床 不 同 ，它 的 主 運 動 和 各 個 坐 標(biāo) 軸 的 進(jìn) 給 運 動 都 是 由 單 獨 的 伺 服 電 動 機 驅(qū) 動 ， 所 以 它 的 傳 動鏈 短 、 結(jié) 構(gòu) 比 較 簡 單 。 為 了 保 證 數(shù) 控 機 床 的 快 速 響 應(yīng) 特 性 ， 在 數(shù) 控 機 床 上 還 普 遍 采用 精 密 滾 珠 絲 杠 副 和 直 線 滾 動 導(dǎo) 軌 副 。 在 加 工 中 心 上 還 配 備 有 刀 庫 和 自 動 換 刀 裝 置 。買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 119709851同 時 還 有 一 些 良 好 的 配 套 設(shè) 施 ， 如 冷 卻 、 自 動 排 屑 、 自 動 潤 滑 、 防 護 和 對 刀 儀等 ， 以 利 于 充 分 發(fā) 揮 數(shù) 控 機 床 的 功 能 。 此 外 為 了 保 證 數(shù) 控 機 床 的 高 精 度 、 高 效 率和 高 自 動 化 加 工 ， 數(shù) 控 機 床 的 其 他 機 械 結(jié) 構(gòu) 也 產(chǎn) 生 了 很 大 的 變 化 。 本 次 設(shè) 計 即 主要 完 成 機 床 主 體 部 分 的 設(shè) 計 。1.2.2.2 數(shù) 控 機 床 的 特 點數(shù) 控 機 床 與 普 通 機 床 加 工 零 件 的 區(qū) 別 ， 在 于 數(shù) 控 機 床 是 按 照 程 序 自 動 加 工 零件 ， 而 普 通 機 床 由 工 人 手 工 操 作 來 加 工 零 件 。 在 數(shù) 控 機 床 上 只 要 改 變 控 制 機 床 動作 的 程 序 ， 就 可 以 達(dá) 到 加 工 不 同 零 件 的 目 的 。 由 于 是 一 種 程 序 控 制 過 程 ， 數(shù) 控 機床 相 應(yīng) 形 成 了 以 下 幾 個 特 點 。（ 1） 采 用 數(shù) 控 機 床 可 以 提 高 零 件 的 加 工 精 度 、 穩(wěn) 定 產(chǎn) 品 的 質(zhì) 量 。 因 為 數(shù) 控機 床 按 照 預(yù) 定 的 加 工 程 序 進(jìn) 行 加 工 ， 加 工 過 程 中 消 除 了 操 作 者 人 為 的 操 作 誤 差 ，所 以 零 件 加 工 的 一 致 性 好 ， 而 且 加 工 精 度 還 可 以 利 用 軟 件 來 進(jìn) 行 校 正 補 償 ， 因此 可 以 獲 得 比 機 床 本 身 所 能 達(dá) 到 的 精 度 還 要 高 的 加 工 精 度 及 重 復(fù) 定 位 精 度 。（ 2） 數(shù) 控 機 床 可 以 完 成 普 通 機 床 難 以 完 成 或 根 本 不 能 加 工 的 具 有 復(fù) 雜 曲 面的 零 件 的 加 工 。 因 此 它 在 航 空 航 天 、 造 船 、 模 具 等 加 工 業(yè) 中 得 到 廣 泛 應(yīng) 用 。（ 3） 采 用 數(shù) 控 機 床 比 普 通 機 床 可 以 提 高 生 產(chǎn) 效 率 2 3 倍 ， 尤 其 是 對 某 些復(fù) 雜 零 件 的 加 工 ， 生 產(chǎn) 效 率 可 以 提 高 十 幾 倍 甚 至 幾 十 倍 。（ 4） 可 以 實 現(xiàn) 一 機 多 用 。 一 些 數(shù) 控 機 床 將 幾 種 普 通 機 床 功 能 合 一 ， 加 上 刀庫 與 自 動 換 刀 裝 置 構(gòu) 成 加 工 中 心 ， 如 果 能 配 置 數(shù) 控 轉(zhuǎn) 臺 或 分 度 轉(zhuǎn) 臺 ， 則 可 以 實現(xiàn) 一 次 安 裝 、 多 面 加 工 。（ 5） 采 用 數(shù) 控 機 床 有 利 于 向 計 算 機 控 制 與 管 理 生 產(chǎn) 方 面 發(fā) 展 ， 為 實 現(xiàn) 生 產(chǎn)過 程 自 動 化 創(chuàng) 造 了 條 件 。1.2.3 數(shù) 控 機 床 的 主 要 技 術(shù) 參 數(shù)1 2.3.1 主 要 規(guī) 格 尺 寸最 大 加 工 直 徑 320mm、 拖 板 上 最 大 加 工 直 徑 160mm、 最 大 加 工 長 度 為500mm， 綜 合 硬 質(zhì) 合 金 及 高 速 鋼 車 刀 粗 車 外 圓 和 端 面 時 的 進(jìn) 給 量 選 取 車 刀 刀 桿 尺 寸 BH 為 16 25、 工 件 直 徑 為 40mm、 ap=2mm 時 進(jìn) 給 量 f=0.5mm/r。1.2.3.2 主 軸 系 統(tǒng)數(shù) 控 機 床 主 軸 采 用 直 流 或 交 流 電 動 機 驅(qū) 動 ， 具 有 較 寬 的 調(diào) 速 范 圍 和 較 高 的 回轉(zhuǎn) 精 度 ， 主 軸 本 身 的 剛 度 與 抗 振 性 比 較 好 。 現(xiàn) 在 數(shù) 控 機 床 的 主 軸 轉(zhuǎn) 速 普 遍 能 達(dá)到 5000r/min 10000r/min 甚 至 更 高 。1.3 數(shù) 控 機 床 的 分 類數(shù) 控 機 床 種 類 很 多 ， 規(guī) 格 不 一 ， 人 們 從 不 同 的 角 度 對 其 進(jìn) 行 了 分 類 。買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098521.3.1 按 機 械 運 動 軌 跡 分 類數(shù) 控 機 床 按 其 刀 具 與 工 件 相 對 運 動 的 方 式 ， 可 以 分 為 點 位 控 制 、 直 線 控 制 和輪 廓 控 制 。1.3.1.1 點 位 控 制 數(shù) 控 機 床如 圖 1-2 所 示 ， 點 位 控 制 是 指 數(shù) 控 系 統(tǒng) 只 控 制 刀 具 或 工 作 臺 從 一 點 移 至 另 一 點的 準(zhǔn) 確 定 位 ， 然 后 進(jìn) 行 定 點 加 工 ， 而 點 與 點 之 間 的 路 徑 不 需 控 制 。 采 用 這 類 控 制 的有 數(shù) 控 鉆 床 、 數(shù) 控 鏜 床 和 數(shù) 控 坐 標(biāo) 鏜 床 等圖 1-2 點 位 控 制 鉆 孔 加 工 示 意 圖Figure 1-2 drilling position control diagram1.3.1.2 直 線 控 制 數(shù) 控 機 床如 圖 1-33所 示 ， 點 位 直 線 控 制 是 指 數(shù) 控 系 統(tǒng) 除 控 制 直 線 軌 跡 的 起 點 和 終 點 的準(zhǔn) 確 定 位 外 ， 還 要 控 制 在 這 兩 點 之 間 以 指 定 的 進(jìn) 給 速 度 進(jìn) 行 直 線 切 削 。 采 用 這 類 控制 的 有 數(shù) 控 銑 床 、 數(shù) 控 車 床 和 數(shù) 控 磨 床 等 。 現(xiàn) 代 組 合 機 床 采 用 數(shù) 控 技 術(shù) ， 驅(qū) 動 各 種 動 力 頭 、 多 軸 箱 軸 向 進(jìn) 給 鉆 、 鏜 、 銑等 加 工 ， 也 算 是 一 種 直 線 控 制 數(shù) 控 機 床 。 直 線 控 制 也 稱 為 單 軸 數(shù) 控 。1.3.1.3 輪 廓 控 制 數(shù) 控 機 床亦 稱 連 續(xù) 軌 跡 控 制 ， 如 圖 1-43所 示 ， 能 夠 連 續(xù) 控 制 兩 個 或 兩 個 以 上 坐 標(biāo) 方 向的 聯(lián) 合 運 動 。 為 了 使 刀 具 按 規(guī) 定 的 軌 跡 加 工 工 件 的 曲 線 輪 廓 ， 數(shù) 控 裝 置 具 有 插 補 運算 的 功 能 ， 使 刀 具 的 運 動 軌 跡 以 最 小 的 誤 差 逼 近 規(guī) 定 的 輪 廓 曲 線 ， 并 協(xié) 調(diào) 各 坐 標(biāo) 方向 的 運 動 速 度 ， 以 便 在 切 削 過 程 中 始 終 保 持 規(guī) 定 的 進(jìn) 給 速 度 。 采 用 這 類 控 制 的 有 數(shù)控 銑 床 、 數(shù) 控 車 床 、 數(shù) 控 磨 床 和 加 工 中 心 等 ?，F(xiàn) 代 數(shù) 控 機 床 絕 大 部 分 都 具 有 兩 坐 標(biāo) 或 兩 坐 標(biāo) 以 上 聯(lián) 動 的 功 能 ， 除 此 之 外 還具 有 刀 具 半 徑 補 償 、 刀 具 長 度 補 償 、 機 床 軸 向 運 動 誤 差 補 償 、 絲 杠 螺 距 誤 差 補償 、 齒 側(cè) 間 隙 誤 差 補 償 等 一 系 列 功 能 。買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 119709853圖 1-3 直 線 控 制 切 削 加 工 示 意 圖 圖 1-4 輪 廓 控 制 銑 削 加 工 示 意 圖Figure 1-3 linear control machining schematic diagram 1-4 profile control milling schemes1.3.2 按 伺 服 系 統(tǒng) 的 類 型 分 類1.3.2.1 開 環(huán) 伺 服 系 統(tǒng) 數(shù) 控 機 床開 環(huán) 控 制 系 統(tǒng) 是 指 不 帶 反 饋 裝 置 的 控 制 系 統(tǒng) ， 由 步 進(jìn) 電 機 驅(qū) 動 線 路 和 步 進(jìn) 電 機組 成 。 數(shù) 控 裝 置 經(jīng) 過 控 制 運 算 發(fā) 出 脈 沖 信 號 ， 每 一 脈 沖 信 號 使 步 進(jìn) 電 機 轉(zhuǎn) 動 一 定 的角 度 ， 通 過 滾 珠 絲 杠 推 動 工 作 臺 移 動 一 定 的 距 離 4。 如 圖 1-5 所 示 。這 種 伺 服 機 構(gòu) 比 較 簡 單 ， 工 作 穩(wěn) 定 ， 容 易 掌 握 使 用 ， 但 精 度 和 速 度 的 提 高 。圖 1-5 開 環(huán) 伺 服 系 統(tǒng)Figure 1-5 open ringed servo system1.3.2.2 閉 環(huán) 伺 服 系 統(tǒng) 數(shù) 控 機 床閉 環(huán) 控 制 系 統(tǒng) 是 在 機 床 移 動 部 件 位 置 上 直 接 裝 有 直 線 位 置 檢 測 裝 置 ， 將 檢 測 到的 實 際 位 移 反 饋 到 數(shù) 控 裝 置 的 比 較 器 中 ， 與 輸 入 的 原 指 令 位 移 值 進(jìn) 行 比 較 ， 用 比 較后 的 差 值 控 制 移 動 部 件 作 補 充 位 移 ， 直 到 差 值 消 除 時 才 停 止 移 動 ， 達(dá) 到 精 確 定 位 的控 制 系 統(tǒng) 。 買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 119709854圖 1-6 所 示 為 閉 環(huán) 伺 服 系 統(tǒng)Figure 1-6 for closed servo system這 類 數(shù) 控 機 床 可 以 消 除 由 于 傳 動 部 件 制 造 中 存 在 的 精 度 誤 差 給 工 件 加 工 帶 來 的影 響 ， 從 而 得 到 很 高 的 精 度 。 但 是 由 于 很 多 機 械 傳 動 環(huán) 節(jié) 包 括 在 閉 環(huán) 控 制 的 環(huán) 路內(nèi) ， 各 部 件 的 摩 擦 特 性 、 剛 性 以 及 間 隙 等 都 是 非 線 性 量 ， 直 接 影 響 到 伺 服 系 統(tǒng) 的調(diào) 節(jié) 參 數(shù) 。 因 此 ， 閉 環(huán) 伺 服 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計 和 調(diào) 整 都 非 常 困 難 。閉 環(huán) 伺 服 系 統(tǒng) 的 優(yōu) 點 是 精 度 高 。 但 其 系 統(tǒng) 設(shè) 計 和 調(diào) 整 困 難 、 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 、 成 本高 ， 主 要 用 于 一 些 精 度 要 求 很 高 的 鏜 銑 床 、 超 精 密 車 床 、 超 精 密 銑 床 、 加 工 中 心等 。1.3.2.3 半 閉 環(huán) 伺 服 系 統(tǒng) 數(shù) 控 機 床這 類 數(shù) 控 機 床 采 用 安 裝 在 進(jìn) 給 絲 杠 或 電 動 機 端 頭 上 的 轉(zhuǎn) 角 測 量 元 件 測 量 絲 杠 旋轉(zhuǎn) 角 度 ， 來 間 接 獲 得 位 置 反 饋 信 息 。 圖 2-7 所 示 為 半 閉 環(huán) 伺 服 系 統(tǒng) 。圖 1-7 半 閉 環(huán) 伺 服 系 統(tǒng)Figure 1-7 half closed servo system這 種 系 統(tǒng) 的 閉 環(huán) 環(huán) 路 內(nèi) 不 包 括 絲 杠 、 螺 母 副 及 工 作 臺 ， 因 此 可 以 獲 得 穩(wěn) 定 的 控制 特 性 。 而 且 由 于 采 用 了 高 分 辨 率 的 測 量 元 件 ， 可 以 獲 得 比 較 滿 意 的 精 度 及 速 度 。大 多 數(shù) 數(shù) 控 機 床 采 用 半 閉 環(huán) 伺 服 系 統(tǒng) ， 如 數(shù) 控 車 床 、 數(shù) 控 銑 床 、 加 工 中 心 等 。1.3.2.4 混 合 控 制 數(shù) 控 機 床 將 以 上 三 類 數(shù) 控 機 床 的 特 點 結(jié) 合 起 來 ， 就 形 成 了 混 合 控 制 數(shù) 控 機 床 。 混 合 控 制數(shù) 控 機 床 特 別 適 用 于 大 型 或 重 型 數(shù) 控 機 床 ， 因 為 大 型 或 重 型 數(shù) 控 機 床 需 要 較 高 的 進(jìn)給 速 度 與 相 當(dāng) 高 的 精 度 ， 其 傳 動 鏈 慣 量 與 力 矩 大 ， 如 果 只 采 用 全 閉 環(huán) 控 制 ， 機 床 傳動 鏈 和 工 作 臺 全 部 置 于 控 制 閉 環(huán) 中 ， 閉 環(huán) 調(diào) 試 比 較 復(fù) 雜 。 混 合 控 制 系 統(tǒng) 又 分 為 兩 種形 式 ： 買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 119709855(1)開 環(huán) 補 償 型 。 它 的 基 本 控 制 選 用 步 進(jìn) 電 動 機 的 開 環(huán) 伺 服 機 構(gòu) ， 另 外 附 加一 個 校 正 電 路 。 用 裝 在 工 作 臺 的 直 線 位 移 測 量 元 件 的 反 饋 信 號 校 正 機 械 系 統(tǒng) 的 誤差 ， 如 圖 2-8 所 示 。 （ 2） 半 閉 環(huán) 補 償 型 。 它 是 用 半 閉 環(huán) 控 制 方 式 取 得 高 精 度 控 制 ， 再 用 裝 在 工 作臺 上 的 直 線 位 移 測 量 元 件 實 現(xiàn) 全 閉 環(huán) 修 正 ， 以 獲 得 高 速 度 與 高 精 度 的 統(tǒng) 一 。 如 圖1-9 所 示 ， 其 中 A 是 速 度 測 量 元 件 （ 如 測 速 發(fā) 電 機 ） ， B 是 角 度 測 量 元 件 ， C 是 直線 位 移 測 量 元 件 。圖 1-8 開 環(huán) 補 償 型 控 制 方 式Figure 1-8 open-loop control mode compensating圖 1-9 半 閉 環(huán) 補 償 型 控 制 方 式Figure1-9 half closed loop control mode compensating1.3.3 按 聯(lián) 動 軸 數(shù) 分 類數(shù) 控 系 統(tǒng) 控 制 幾 個 坐 標(biāo) 軸 按 需 要 的 函 數(shù) 關(guān) 系 同 時 協(xié) 調(diào) 運 動 ， 稱 為 坐 標(biāo) 聯(lián) 動 ， 按照 聯(lián) 動 軸 數(shù) 可 以 分 為 ：1.3.3.1 兩 軸 聯(lián) 動 數(shù) 控 機 床 能 同 時 控 制 兩 個 坐 標(biāo) 軸 聯(lián) 動 ， 適 于 數(shù) 控 車 床 加 工 旋 轉(zhuǎn) 曲 面 或 數(shù) 控 銑床 銑 削 平 面 輪 廓 。 （ 1） 兩 軸 半 聯(lián) 動 在 兩 軸 的 基 礎(chǔ) 上 增 加 了 Z 軸 的 移 動 ， 當(dāng) 機 床 坐 標(biāo) 系 的 X、 Y 軸 固 定 時 ， Z 軸可 以 作 周 期 性 進(jìn) 給 。 兩 軸 半 聯(lián) 動 加 工 可 以 實 現(xiàn) 分 層 加 工 。 （ 2） 三 軸 聯(lián) 動 買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 119709856數(shù) 控 機 床 能 同 時 控 制 三 個 坐 標(biāo) 軸 的 聯(lián) 動 ， 用 于 一 般 曲 面 的 加 工 ， 一 般 的 型 腔 模具 均 可 以 用 三 軸 加 工 完 成 。 （ 3） 多 坐 標(biāo) 聯(lián) 動 數(shù) 控 機 床 能 同 時 控 制 四 個 以 上 坐 標(biāo) 軸 的 聯(lián) 動 。 多 坐 標(biāo) 數(shù) 控 機 床 的 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ，精 度 要 求 高 、 程 序 編 制 復(fù) 雜 ， 適 于 加 工 形 狀 復(fù) 雜 的 零 件 ， 如 葉 輪 葉 片 類 零 件 。 通 常 三 軸 機 床 可 以 實 現(xiàn) 二 軸 、 二 軸 半 、 三 軸 加 工 ； 五 軸 機 床 也 可 以 只 用 到 三 軸聯(lián) 動 加 工 ， 而 其 他 兩 軸 不 聯(lián) 動 。1.4 數(shù) 控 未 來 發(fā) 展 的 趨 勢 1.4.1 繼 續(xù) 向 開 放 式 、 基 于 PC 的 第 六 代 方 向 發(fā) 展 基 于 PC 所 具 有 的 開 放 性 、 低 成 本 、 高 可 靠 性 、 軟 硬 件 資 源 豐 富 等 特 點 ， 更 多的 數(shù) 控 系 統(tǒng) 生 產(chǎn) 廠 家 會 走 上 這 條 道 路 。 至 少 采 用 PC 機 作 為 它 的 前 端 機 ， 來 處 理人 機 界 面 、 編 程 、 聯(lián) 網(wǎng) 通 信 等 問 題 ， 由 原 有 的 系 統(tǒng) 承 擔(dān) 數(shù) 控 的 任 務(wù) 。 PC 機 所 具有 的 友 好 的 人 機 界 面 ， 將 普 及 到 所 有 的 數(shù) 控 系 統(tǒng) 。 遠(yuǎn) 程 通 訊 ， 遠(yuǎn) 程 診 斷 和 維 修 將 更加 普 遍 5。 1.4.2 向 高 速 化 、 高 精 度 化 和 智 能 化 方 向 發(fā) 展 隨 著 人 工 智 能 在 計 算 機 領(lǐng) 域 的 不 斷 滲 透 和 發(fā) 展 ， 數(shù) 控 系 統(tǒng) 的 智 能 化 程 度 將 不 斷提 高 。 （ 1） 應(yīng) 用 自 適 應(yīng) 控 制 技 術(shù) 數(shù) 控 系 統(tǒng) 能 檢 測 過 程 中 一 些 重 要 信 息 ， 并 自 動 調(diào) 整 系 統(tǒng) 的 有 關(guān) 參 數(shù) ， 達(dá) 到 改 進(jìn)系 統(tǒng) 運 行 狀 態(tài) 的 目 的 。 （ 2） 引 入 專 家 系 統(tǒng) 指 導(dǎo) 加 工 將 熟 練 工 人 和 專 家 的 經(jīng) 驗 ， 加 工 的 一 般 規(guī) 律 和 特 殊 規(guī) 律 存 入 系 統(tǒng) 中 ， 以 工 藝 參數(shù) 數(shù) 據(jù) 庫 為 支 撐 ， 建 立 具 有 人 工 智 能 的 專 家 系 統(tǒng) 。 （ 3） 引 入 故 障 診 斷 專 家 系 統(tǒng) （ 4） 智 能 化 數(shù) 字 伺 服 驅(qū) 動 裝 置 可 以 通 過 自 動 識 別 負(fù) 載 ， 而 自 動 調(diào) 整 參 數(shù) ， 使 驅(qū) 動 系 統(tǒng) 獲 得 最 佳 的 運 行 。2 數(shù) 控 車 床 簡 介2.1 數(shù) 控 車 床 的 結(jié) 構(gòu) 特 點2.1.1 工 藝 范 圍 與 分 類車 床 主 要 是 用 于 車 削 加 工 ， 在 車 床 上 一 般 可 以 加 工 各 種 回 轉(zhuǎn) 表 面 ， 如 內(nèi) 外 圓 柱面 、 圓 錐 面 、 成 型 回 轉(zhuǎn) 表 面 及 螺 紋 面 等 。 在 數(shù) 控 車 床 上 還 可 以 加 工 高 精 度 的 曲 面 與端 面 螺 紋 。 用 的 刀 具 主 要 是 車 刀 ， 各 種 孔 加 工 用 刀 具 (如 鉆 頭 、 絞 刀 、 鏜 刀 等 )及 螺 紋 刀 具 。 車 床 主 要 用 于 加 工 各 種 軸 類 ， 套 筒 類 和 盤 類 零 件 上 的 回 轉(zhuǎn) 表 面 。 數(shù) 控買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 119709857車 床 加 工 零 件 的 尺 寸 精 度 可 達(dá) IT5IT6， 表 面 粗 糙 度 可 達(dá) 1.6um 以 下 6。2.1.2 數(shù) 控 車 床 的 特 點 與 發(fā) 展與 傳 統(tǒng) 車 床 相 比 ， 數(shù) 控 車 床 的 結(jié) 構(gòu) 有 以 下 特 點 ：(1) 由 于 數(shù) 控 車 床 刀 架 的 兩 個 方 向 運 動 分 別 由 兩 臺 伺 服 電 動 機 驅(qū) 動 ， 所 以 它 的傳 動 鏈 短 。 不 必 使 用 掛 輪 、 光 杠 等 傳 動 部 件 ， 用 伺 服 電 動 機 直 接 與 絲 杠 聯(lián) 接 帶 動 刀架 運 動 。 伺 服 電 動 機 絲 杠 間 也 可 以 用 同 步 皮 帶 副 或 齒 輪 副 聯(lián) 結(jié) 。(2) 多 功 能 數(shù) 控 車 床 是 采 用 直 流 或 交 流 主 軸 控 制 單 元 來 驅(qū) 動 主 軸 ， 按 控 制 指 令作 無 級 變 速 ， 主 軸 之 間 不 必 用 多 級 齒 輪 副 來 進(jìn) 行 變 速 。 為 擴 大 變 速 范 圍 ， 現(xiàn) 在 一 般還 要 通 過 一 級 齒 輪 副 ， 以 實 現(xiàn) 分 段 無 級 調(diào) 速 ， 即 使 這 樣 ， 床 頭 箱 內(nèi) 的 結(jié) 構(gòu) 已 比 傳 統(tǒng)車 床 簡 單 得 多 。 數(shù) 控 車 床 的 另 一 個 結(jié) 構(gòu) 特 點 是 剛 度 大 ， 這 是 為 了 與 控 制 系 統(tǒng) 的 高 精度 控 制 相 匹 配 ， 以 便 適 應(yīng) 高 精 度 的 加 工 。(3) 數(shù) 控 車 床 的 第 三 個 結(jié) 構(gòu) 特 點 是 輕 拖 動 。 刀 架 移 動 一 般 采 用 滾 珠 絲 杠 副 。 滾珠 絲 杠 副 是 數(shù) 控 車 床 的 關(guān) 鍵 機 械 部 件 之 一 ， 滾 珠 絲 杠 兩 端 安 裝 的 滾 動 軸 承 是 專 用 鈾承 ， 它 的 壓 力 角 比 常 用 的 向 心 推 力 球 軸 承 要 大 得 多 。 這 種 專 用 軸 承 配 對 安 裝 ， 是 選配 的 ， 最 好 在 軸 承 出 廠 時 就 是 成 對 的 。(4) 為 了 拖 動 輕 便 ， 數(shù) 控 車 床 的 潤 滑 都 比 較 充 分 ， 大 部 分 采 用 油 霧 自 動 潤 滑 。(5) 由 于 數(shù) 控 機 床 的 價 格 較 高 、 控 制 系 統(tǒng) 的 壽 命 較 長 ， 所 以 數(shù) 控 車 床 的 滑 動 導(dǎo)軌 也 要 求 耐 磨 性 好 。 數(shù) 控 車 床 一 般 采 用 鑲 鋼 導(dǎo) 軌 ， 這 樣 機 床 精 度 保 持 的 時 間 就 比 較長 ， 其 使 用 壽 命 也 可 延 長 許 多 。(6) 數(shù) 控 車 床 還 具 有 加 工 冷 卻 充 分 、 防 護 較 嚴(yán) 密 等 特 點 ， 自 動 運 轉(zhuǎn) 時 一 般 都 處于 全 封 閉 或 半 封 閉 狀 態(tài) 。(7) 數(shù) 控 車 床 一 般 還 配 有 自 動 排 屑 裝 置 ?，F(xiàn) 在 ， 數(shù) 控 車 床 技 術(shù) 還 在 不 斷 向 前 發(fā) 展 著 ， 數(shù) 控 車 床 發(fā) 展 趨 勢 如 下 ： 隨 著 控 制系 統(tǒng) ， 機 床 結(jié) 構(gòu) 和 刀 具 材 料 的 技 術(shù) 發(fā) 展 ， 數(shù) 控 車 床 將 向 高 速 化 發(fā) 展 ， 進(jìn) 一 步 提 高 主軸 轉(zhuǎn) 速 ， 刀 架 快 速 移 動 以 及 轉(zhuǎn) 位 換 刀 速 度 ； 工 藝 和 工 序 將 更 加 復(fù) 合 化 和 集 中 化 ； 數(shù)控 車 床 將 向 多 主 軸 ， 多 刀 架 加 工 方 向 發(fā) 展 ； 為 實 現(xiàn) 長 時 間 的 無 人 全 自 動 操 作 ， 數(shù) 控車 床 將 向 全 自 動 化 方 向 發(fā) 展 ； 機 床 的 加 工 精 度 將 向 更 高 方 向 發(fā) 展 。 同 時 ， 數(shù) 控 車 床也 會 向 簡 易 型 發(fā) 展 。 2.1.3 數(shù) 控 車 床 的 組 成數(shù) 控 車 床 一 般 由 程 序 編 制 及 程 序 載 體 、 輸 入 裝 置 、 數(shù) 控 裝 置 （ CNC） 、 伺 服 驅(qū)動 及 位 置 檢 測 裝 置 、 輔 助 控 制 裝 置 、 車 床 本 體 等 幾 部 分 組 成 。2.2 數(shù) 控 車 床 的 總 體 布 局2.2.1 數(shù) 控 機 床 總 體 布 局 的 概 念數(shù) 控 機 床 是 一 種 全 自 動 化 的 機 床 ， 但 是 像 裝 卸 工 件 和 刀 具 （ 加 工 中 心 可 以 自 動買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 119709858裝 卸 刀 具 ） 、 清 理 刀 屑 、 觀 察 加 工 情 況 和 調(diào) 整 等 輔 助 工 作 ， 還 得 由 操 作 者 來 完 成 ，因 此 在 考 慮 數(shù) 控 機 床 總 體 布 局 時 ， 不 僅 要 遵 循 機 床 布 局 的 一 般 原 則 ， 還 要 考 慮 在使 用 方 面 的 特 定 要 求 ：(1) 數(shù) 控 機 床 的 布 局 首 先 要 滿 足 用 戶 提 出 來 的 要 求 ， 如 機 床 的 加 工 范 圍 ， 工 作精 度 ， 生 產(chǎn) 效 率 和 經(jīng) 濟 性 等 等 。(2) 確 保 在 加 工 過 程 中 工 件 和 刀 具 之 間 的 相 對 位 置 和 相 對 運 動 。 在 經(jīng) 濟 、 合 理的 條 件 下 ， 盡 量 采 用 較 短 的 傳 動 鏈 ， 簡 化 機 構(gòu) ， 提 高 傳 動 精 度 和 傳 動 效 率 。(3) 確 保 數(shù) 控 機 床 具 有 大 的 切 削 率 ， 高 的 靜 、 動 態(tài) 剛 度 和 良 好 的 抗 振 性 能(4) 確 保 數(shù) 控 機 床 具 有 較 高 的 幾 何 精 度 、 傳 動 精 度 、 定 位 精 度 和 熱 穩(wěn) 定 性(5) 便 于 同 時 操 作 和 觀 察 ， 數(shù) 控 機 床 的 操 作 按 鈕 開 關(guān) 都 放 在 數(shù) 控 裝 置 上 ， 對 于小 型 數(shù) 控 機 床 ， 將 數(shù) 控 裝 置 放 在 機 床 的 近 旁 ， 操 作 者 一 邊 在 數(shù) 控 裝 置 上 進(jìn) 行 操 作 ，一 邊 觀 察 機 床 的 工 作 情 況 ， 還 是 比 較 方 便 的 。 但 是 ， 對 于 尺 寸 較 大 的 機 床 ， 這 樣 的布 局 方 案 ， 因 工 作 區(qū) 與 數(shù) 控 裝 置 之 間 距 離 較 遠(yuǎn) ， 使 操 作 者 的 操 作 與 觀 察 會 有 顧 此 失彼 的 問 題 ， 因 此 ， 要 設(shè) 置 吊 掛 按 鈕 站 ， 可 由 操 作 者 移 至 需 要 和 方 便 的 位 置 ， 對 機 床進(jìn) 行 操 作 和 觀 察 。 對 于 重 型 數(shù) 控 機 床 這 一 點 尤 為 重 要 ， 在 重 型 數(shù) 控 機 床 上 ， 總 是 設(shè)在 接 近 工 作 區(qū) 域 并 可 以 隨 工 作 區(qū) 變 動 而 移 動 的 操 作 臺 或 數(shù) 控 裝 置 放 在 操 作 臺 上 ， 以便 同 時 操 作 和 觀 察 。(6) 刀 具 、 工 件 裝 卸 、 夾 緊 方 便 ， 除 了 自 動 換 刀 的 加 工 中 心 機 床 以 外 ， 數(shù) 控 機床 的 刀 具 和