用两个电动机分别驱动主轴
内装电动机主轴传动结构
3、主轴部件
主轴部件是机床重要的部件之一，它带动工件或刀具执行机床 的切削运动，因此数控机床主轴的精度，抗震性，和热变形对 加工质量有直接影响
主轴部件包括主轴的支承、安装在主轴上的传动零件等。
常用主轴轴承
➢锥孔双列圆柱滚子轴承 ➢双列推力角接触球轴承 ➢双列圆锥滚子轴承 ➢带凸肩的双列圆锥滚子轴承
（3）双刀架四轴控制的数控车床：机床上有两个独立的回转 刀架，可实现四轴控制。
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（4）三轴控制的车削中心：
车削中心是在数控车床的基础上发展起来的，主要特征是在数 控车床的转塔刀架上增设了多种自驱动刀具，并对主轴（C 轴） 进行伺服控制，自驱动刀具有钻削头、铣削头等。
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（5）五轴联动车铣复合中心：机床配置双车主轴、一个
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二、数控加工的原理
零件图
加工程序
数 控
伺 服
装 置
系 统
数控系统
数控机床的工作原理图
机床 4
§1.2 数控车床组成：
一、数控车床是集机、电、液、气为一体,按照人机工程学宜人化 进行布局设计,全封闭防护。主要由如下几部分组成:
• （1）主机: 它是数控车床的机械部分,包括床身底座、主轴箱、 刀架、尾座、进给机构。
• （2）数控装置: 它是数控车床的控制核心部分,包括CPU、存储 器、CTR等。
数控装置
• （3）伺服驱动系统: 它是数控车床的切削动力部分,主要实现主运动 和进给运动,由伺服驱动电机和伺服驱动装置组成。伺服驱动装置主 要由主轴电机和进给伺服驱动装置。
❖ （4）辅助装置: 辅助装置包括数控车床的一些配件,包括液压装置、 气压装置、排屑装置冷、却润滑装置等。
铣轴、一个回转刀架和一个盘式刀库。车铣复合中心主要 用于航空、军工、汽车、船舶等行业中复杂零件的加工。
主轴
銑轴
前置回转刀架
三、数控机床的主传动系统
数控机床的主传动系统包括主轴电动机、传动系统和主轴组件 1、对主传动系统的要求
（1）调速范围 （2）热变形 （3）主轴的旋转精度和运动精度 （4）主轴的静刚度和抗震性 （5）主轴组件的耐磨性
二、数控车床加工的特点如下:
• （1）自动化程度高,减轻操作者的劳动强度。 • （2） 加工质量稳定,尺寸统一性好 。
• （3）生产效率高 。 • （4）便于产品研制 。 • （5）便于实现计算机辅助制造。 • （6） 加工成本一般较高。 • （7） 适宜多品种中小批量生产。 • （8） 设备维修困难。
第1章 绪 论
数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集 成化生产的基础；数控技术的应用是提高制造业 的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段。 我国制造业数控化率年增长率达6%，据预测到 2020年，制造业数控化率将达到60%。
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§1-1 数控系统及数控机床的基本概念
一、定义 1. 数字控制 (数控NC) (Numerical Control ) 它是指用数字化信号对机床运动及其加工过 程中进行控制的一种方法。
§1.3数控机床总体结构设计
一、对数控机床总体设计的要求
1、对机床性能的要求 （1）机床工艺范围：要适应不同生产要求的能力 （2）加工精度高：抵挡数控系统的分辨率为10um 中档为1um ，高档为0.1um.
2、满足机床刚度和抗震性的要求
3、减少热变形的要求
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4、对机床可靠性的要求 5、对速度的要求 6、经济效益 7、人机关系的要求
2、数控机床主轴的调速方法
数控机床的主传动要求较大的调速范围，以保证加工时能 选用合理的切削用量，从而获得最佳的生产效率、加工精 度和表面质量。 数控机床的变速是按照控制指令自动进行的，因此变速机 构必须适应自动操作的要求。
数控机床主传动系统主要有四种配置方式
带有变速齿轮的主传动
通过带传动的主传动
2. 数控系统（NC Control System） 数控设备的数据处理和控制电路以及伺服机 构等统称数控控制系统。它由程序输入、输出设 备、计算机数字控制装置、可编程控制器、主轴 进给及驱动装置等组成。
3. 数控机床（NC Machine Tools）
数控机床是一种装有程序控制系统（数控系 统）的高效自动化机床。它综合了综合了计算机 、自动控制、精密测量、机床的机构设计与制造 等方面的最新成果。
2、对机床支承件的基本要求
五、机床支承件
1、机床支承件及其功用 机床支承件是机床的基础构件。 包括床身、立往、横梁、底座、刀架、工作台、箱体和升 降台等。这些件一般称为“大件”。 机床的各种支承件有的互相固定连接、有的在导轨上运动。 切削时它们受力并变形。机床变动的切削力、运动件的惯 性、旋转件的不平衡等动态力会引发支承件和整机振动。 支承件的热变形会改变执行机构的正确位置或运动轨迹， 影响加工精度和表面质量e因此必须重视支承件的设计。
二、数控机床的总体布局
机床的总体布局直接影响到机床的结构和性能。合理选择 机床布局，不但可以使机械结构更简单、合理、经济，而且能提 高机床刚度、改善机床受力情况，提高热稳定性和操作性能，使 机床满足数控化的要求。
（1）卧式数控车床： 刀架后置的数控车床
（2）立式数控车床：主轴轴线处于垂直位的数控车床。 立式数控车床
轴承的配置 合理配置轴承,可以提高主轴精度,降低温升,简化支承结构。
在数控机床上配制轴承时,前后轴承都应能承受径向载荷,支 承间的距离要选择合理,并根据机床的实际情况配制轴向力的 轴承。
➢（1）采用后端定位,推力轴承布置在后支承的两侧,轴向载 荷由后支承承受。
➢（2）采用前、后两端定位,推力轴承布置在前、后支承的 两外侧,轴向载荷由前支承承受,轴向间隙由后端调整。 ➢（3）采用前端定位,推力轴承布置在前支承,轴载荷由前 支承承受。
四、数控机床的进给传动系统
数控机床对进给系统的基本要求
1)提高传动部件的刚度。 2)减小传动部件的惯量。 3)减小传动部件的间隙 4)减小系统的摩擦阻力
数控机床进给系统的基本形式
➢滚珠丝杠螺母副 ➢静压丝杠螺母副 ➢静压蜗杆蜗条副和齿轮齿条副 ➢直线电动机直接驱动
滚珠丝杠螺母副的结构原理
滚珠丝杠的支撑方法