项目2 数控机床的典型结构
数控机床机械结构组成
主传动系统：实现主运动； 进给系统：实现进给运动； 机床基础部件：床身、底座、立柱等，支撑机床本体； 辅助装置：液压、气动、润滑、冷却、防护、排屑等装置，
实现某些动作和辅助功能； 实现工件回转、分度定位的装置，如回转工作台； 刀库、刀架和自动换刀装置（ATC）； 自动托盘交换装置（APC）； 特殊功能装置，如刀具破损检测、精度检测、监控装置等。
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2. 任意选择
根据程序指令的要求来选择所需要的刀具，刀具在刀库中不必按照 工件的加工顺序排列，可任意存放。
必须有刀具识别装置，每把刀具或刀座都编上代码，当某把刀具的 代码与数控指令的代码相符合时，该刀具就被选中。
与顺序选择相比，其优点是： ①刀库中刀具的排列顺序与加工零件的加工顺序无关，无论加工任何零 件，都不必改变刀具在刀库中原有的排列顺序，这就增加了系统的柔性； ②同一刀具可供不同工件、不同工步共同使用，减少了刀具数量。 缺点有： ①需设置刀具识别装置，使刀库的控制与驱动复杂； ②需对刀具或刀座编码，增加了辅助工作量； ③维护比顺序选择的要复杂。
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刀具的选择
1. 顺序选择
将刀具按加工工序的顺序，依次放入刀库的每一个刀座内。每次换刀时， 刀库按顺序转动一个刀座的位置，并取出所需要的刀具。
优点：①刀库的控制与驱动简单；②无需刀具识别装置；③维护简单。 缺点： ①当加工零件改变后，刀库中的刀具顺序需按照新零件的工艺顺序重新排列 ，降低了系统的柔性； ②当工艺过程中有些工步所用的刀具相同时，也不允许重复使用同一把刀， 必须按加工顺序排列几把相同的刀具，增加了刀具数量和刀库储存量； ③操作人员必须在加工前仔细检查刀具的排列顺序，否则会造成严重事故。
方式：刀具编码选择、刀座编码选择。
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➢ 刀具编码方式
采用一种特殊的刀柄结构，对每把刀具进行编码。 此方式对每把经组装刀具都进行二进制编码，并设法把此编 码信息 的载体以某种方式固定在刀具上，由于各种刀具几何形 状和尺寸不同，而刀具的夹头则相同，为便于识别，一般都把 代码信息载体固定在组装刀具的夹头上。此方式的刀具可随机 存放在任一刀座内，但刀具夹头必须专门设计和制造。
刀库的类型与容量
1. 刀库类型
盘式刀库布局形式
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链式刀库
链式刀库布局形式
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格子箱式刀库
单面
多面
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2. 刀库容量
刀库中的刀具并不是越多越好，太大的容量会增加 刀库的尺寸和占地面积，使选刀过程时间增长。因此， 从使用角度出发，刀库的容量一般取为10-40把。
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任务一 数控机床机械结构的组成
CK6132 数 控 车 床 结 构 组 成
数控 系统
防护罩
床身
项目2 数控机床的典型结构
主轴
三爪卡盘
刀架 中托板
尾座 导轨 溜板箱
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主轴 电动机
伺服 电动机
配电柜
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典型数控铣床结构组成
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任务四 数控机床的自动换刀装置 自动换刀装置的形式
1. 数控车床回转刀架装置
四方刀架
六角刀架
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2. 转塔式自动换刀装置
转塔式数控镗铣床
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3. 车削中心动力刀架
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4. 带刀库的自动换刀系统
由刀库和刀具换刀机构组成。 （1）无机械手交换刀具方式
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导轨的润滑与防护
1. 导轨的润滑 目的：减少摩擦阻力和摩擦磨损，避免低速爬行，
降低高速时的温升。 润滑剂：滑动导轨—润滑油；
滚动导轨—润滑油（高速）和润滑脂（低速）。 2. 导轨的防护 目的：防止或减少导轨副磨损，延长导轨寿命。 措施：防护装置，刮板式、卷帘式和伸缩式（多数）。
其中，滑动导轨又分为：普通滑动导轨和塑料（滑动）导轨。
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1. 滑动导轨常见截面形状
目2 数控机床的典型结构
2. 塑料滑动导轨 塑料导轨常用在导轨副的运动导轨上，与之相配的金 属导轨是铸铁或钢质导轨。 1）聚四氟乙烯导轨软带（贴塑导轨）
1-床身 2-工作台 3-下压板 4-导轨软带 5-镶条
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任务二 数控机床的总体布局 数控车床常用布局形式
平床身
斜床身
平床身斜滑板
立床身
项目2 数控机床的典型结构
项目2 数控机床的典型结构
项目2 数控机床的典型结构
项目2 数控机床的典型结构
数控镗铣床及加工中心常用布局形式
✓ 卧式数控镗铣床（加工中心）常用布局形式
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软带导轨粘合
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2）环氧型耐磨涂层（注塑导轨）
1-滑座 2-胶条 3-注塑层
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3. 滚动导轨块的结构
1-防护板 2-端盖 3-滚柱 4-导向片 5-保持器 6-本体
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4. 直线滚动导轨
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5. 静压导轨
✓ 立式数控镗铣床（加工中心）常用布局形式
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任务三 数控机床的导轨 数控机床对导轨的基本要求
1）导向精度高 2）精度保持性好 3）足够的刚度 4）良好的摩擦特性
项目2 数控机床的典型结构
数控机床导轨的种类
➢ 按运动部件的运动轨迹 ： 直线运动导轨和圆周运动导轨
➢ 按导轨接合面的摩擦特性： 滑动导轨、滚动导轨和静压导轨
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无机械手换刀（刀库与主轴相对运动换刀）
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（2）带机械手交换刀具方式
单、双臂机械手结构
a）单臂单爪回转式 b）单臂双爪摆动式 c）双臂回转式 d）双机械手 e）双臂往复交叉式 f）双臂端面夹紧式
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机械手换刀
盘式刀 库
项目2 数控机床的典型结构
数控技术及应用
数控技术及应用
第一部分 数控机床
项目1 走近数控机床 项目2 数控机床的典型结构 项目3 数控机床的主传动系统及主轴部件 项目4 数控机床的进给传动系统
第一部分 数控机床
项目2 数控机床的典型结构
数控机床机械结构的组成及要求 数控机床的布局形式 数控机床的导轨、换刀装置和工作台