教学目的及要求 了解数控机床的主体结构组成、特点、工作原理，使学生懂得正确、合理使用数控机床的基本知识，加深对数控机床日常维护与保养的理解和认识。,7.1.1 数控机床机械结构的主要组成 数控机床的机械结构构成与普通机床大体一致，只是在各部分机械结构的设计上更与现代发展的技术水平相适应，具有独特的机械结构。这包括 （1）主传动系统； （2）进给传动系统； （3）实现机床某些部件自动动作和辅助功能的系统和装置，如排屑、防护等装置，刀架和自动换刀装置，自动工作台交换装置； （4）特殊功能装置，如刀具破损监控、精度检测和监控装置。,7.1.2 数控机床机械结构的特点和要求 数控机床是高精度和高生产率的自动化机床，数控机床在各方面均要求比普通机床设计的更为完善，制造的更为精密。为了满足高精度，高效率，高自动化程度的要求，数控机床的结构应具有以下特点和要求。 （1）高刚度 （2）高灵敏度 （3）高抗振性 （4）热变形小 （5）高精度保持性 （6）高可靠性 （7）刀具先进,7.2.1 数控机床主传动系统的特点 数控机床与普通机床相比具有以下特点： 传动链短，以保证机床主传动的精度。 主轴转速范围宽，且能实现自动无级变速，可适应各种加工的需要。 为了实现刀具的快换或自动装卸，主轴上还必须有刀具自动夹紧、主轴准停和主轴孔内切屑清除装置。,7.2.2 数控机床的变速方式 数控机床的调速是按照控制指令自动执行的，因此变速必须适应自动操作的要求。在主传动系统中，目前多采用变频交流电动机和交流调速电动机无级调速系统。大中型数控机床多采用无级变速与分级变速串联，即在交流电动机无级变速的基础上配以齿轮变速，使之成为分段无级变速。,7.3.1床身是机床的基本部件和其他部件的安装基础。数控机床为保证其高精度加工特点，对其结构有如下要求： （1）高精度 （2）高刚度 （3）抗振性好 （4）热变形小 （5）强度和耐磨性,7.3.2常见床身结构,7.4.1 进给系统概述 数控机床的进给运动是数字控制的直接对象，无论是点位控制还是轮廓控制，被加工工件的最后尺寸精度和位置精度都受进给系统传动精度、灵敏度和稳定性的影响。为此，进给传动系统中的传动装置和元件要具有高传动刚度、高抗振性、低摩擦、低运动惯量、无间隙传动，使用维护方便等特点。 7.4.2 传动齿轮间隙的消隙 数控机床的进给系统中常采用齿轮传动以达到一定降速比的要求。由于存在齿面误差造成进给系统的反向失动量，影响加工精度，所以数控机床的进给系统必须采用各种方法减小或消除齿轮传动间隙。 常用的消隙方法有刚性调整法和柔性调整法两种。,7.2.3 滚珠丝杠副的特点： （1）传动效率高，摩擦损失小。 （2）定位精度高，刚度好。 （3）运动平稳，无爬行现象，传动精度高。 （4）有可逆性， （5）磨损小，使用寿命长。 （6）制造工艺复杂。 （7）不能自锁，故常需添加制动装置。,7.4.5 数控机床常用导轨 机床导轨的功用就是支承和导向，也就是支承运动部件并保证运动部件在外力的作用下，能准确地沿着一定的方向运动。导轨性能的好坏，直接影响机床的加工精度、承载能力和使用性能。数控机床对导轨有更高的要求：导向精度高、精度保持性好、低速运动平稳、不爬行 。 数控机床导轨主要有两种：塑料导轨和滚动导轨。,为了进一步提高生产效率，压缩非切屑时间，现代的机床逐步发展为在一台机床上在一次装夹中完成多工序或全部工序的加工。在这类数控机床配备有自动换刀装置。,7.5.1自动换刀装置应当满足的基本的要求： 刀具换刀时间短。 刀具重复定位精度高。 足够的刀具储存量。 刀库占地面积小。,7.6.1概述 装备数控工作台可以显著提高数控机床的生产效率，扩大其工艺范围。 数控机床中常用的回转工作台有分度工作台和数控回转工作台。,7.6.2分度工作台 分度工作台是按照数控系统的指令，在需要分度时回转规定的角度，分度工作台只能够完成分度运动而不能实现圆周运动，并且它的分度运动只能完成一定的回转度数如90、60或45等。 7.6.3 数控回转工作台 数控工作台主要用于数控镗床和铣床。数控回转工作台可以任意角度的回转和分度，可由光栅进行读数控制，因此能够达到较高的分度精度。,