第 二 節(jié) 數(shù) 控 機(jī) 床 主 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 及 主 軸 部 件第 三 節(jié) 數(shù) 控 機(jī) 床 的 進(jìn) 給 系 統(tǒng)第 四 節(jié) 數(shù) 控 機(jī) 床 回 轉(zhuǎn) 工 作 臺(tái)第 五 節(jié) 數(shù) 控 加 工 使 用 的 刀 具 及 自 動(dòng) 換 刀 系 統(tǒng)第 六 節(jié) 數(shù) 控 加 工 用 輔 助 裝 置第 五 章 數(shù) 控 機(jī) 床 的 結(jié) 構(gòu)第 一 節(jié) 數(shù) 控 機(jī) 床 的 結(jié) 構(gòu) 要 求 為 了 提 高 數(shù) 控 機(jī) 床 的 生 產(chǎn) 效 率 ， 擴(kuò) 大 其 工 藝 范 圍 ，對(duì) 于 數(shù) 控 機(jī) 床 的 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 除 了 沿 坐 標(biāo) 軸 X、 Y、 Z三個(gè) 方 向 的 直 線 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 之 外 ， 常 常 還 需 要 有 繞 X、 Y、Z軸 的 圓 周 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 。通 常 數(shù) 控 機(jī) 床 的 圓 周 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) ， 可 以 實(shí) 現(xiàn) 精 確 的 自動(dòng) 分 度 改 變 工 件 相 對(duì) 于 主 軸 的 位 置 ， 以 便 分 別 加 工各 個(gè) 表 面 ， 這 對(duì) 箱 體 零 件 的 加 工 帶 來(lái) 了 便 利 。對(duì) 于 自 動(dòng) 換 刀 的 多 工 序 數(shù) 控 機(jī) 床 來(lái) 說(shuō) ， 回 轉(zhuǎn) 工 作 臺(tái)已 成 為 一 個(gè) 不 可 缺 少 的 部 件 。 第 四 節(jié) 數(shù) 控 機(jī) 床 回 轉(zhuǎn) 工 作 臺(tái) 一 、 數(shù) 控 回 轉(zhuǎn) 工 作 臺(tái)二 、 分 度 工 作 臺(tái)數(shù) 控 機(jī) 床 中 常 用 的 回 轉(zhuǎn) 工 作 臺(tái) 有 數(shù) 控 回 轉(zhuǎn) 工作 臺(tái) 和 分 度 工 作 臺(tái) 。 一 、 數(shù) 控 回 轉(zhuǎn) 工 作 臺(tái)數(shù) 控 回 轉(zhuǎn) 工 作 臺(tái) 主 要 用 于 數(shù) 控 鏜 床 和 銑 床 。從 外 形 上 看 它 與 分 度 工 作 臺(tái) 沒(méi) 有 多 大 差 別 ， 但 在 內(nèi)部 結(jié) 構(gòu) 和 功 用 上 則 有 較 大 的 不 同 。如 圖 所 示 數(shù) 控 回 轉(zhuǎn) 工 作 臺(tái) 由 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 、 間 隙 消 除 裝置 及 蝸 輪 夾 緊 裝 置 等 組 成 。 數(shù) 控 回 轉(zhuǎn) 工 作 臺(tái) （ 圖 ） 是 由 電 液 步 進(jìn) 電 動(dòng) 機(jī) 1驅(qū) 動(dòng) ，經(jīng) 齒 輪 2和 4帶 動(dòng) 蝸 輪 8， 通 過(guò) 蝸 桿 10使 工 作 臺(tái) 回 轉(zhuǎn) 。為 了 盡 量 消 除 反 向 間 隙 和 傳 動(dòng) 間 隙 ， 通 過(guò) 調(diào) 整 偏心 環(huán) 3來(lái) 消 除 齒 輪 2和 4嚙 合 側(cè) 隙 。齒 輪 4與 蝸 桿 9是 靠 楔 形 拉 緊 圓 柱 銷 5（ A一 A剖 面 ）來(lái) 連 接 。這 種 連 接 方 式 能 消 除 軸 與 套 的 配 合 間 隙 。蝸 桿 9采 用 螺 距 漸 厚 蝸 桿 ， 通 過(guò) 移 動(dòng) 蝸 桿 的 軸 向 位置 來(lái) 調(diào) 節(jié) 間 隙 。 （ 圖 ） 測(cè) 蝸 桿 的 左 右 兩 側(cè) 具 有 不 同 的 螺 距 因 此 蝸 桿齒 厚 從 頭 到 尾 逐 漸 增 厚 。但 由 于 同 一 側(cè) 的 螺 距 是 相 同 的 ， 所 以 仍 能 保 持 正 確的 嚙 合 。調(diào) 整 時(shí) 松 開(kāi) 螺 母 7的 鎖 緊 螺 釘 8使 壓 塊 6與 調(diào) 整 套 松開(kāi) 。然 后 轉(zhuǎn) 動(dòng) 調(diào) 整 套 11帶 動(dòng) 蝸 桿 9作 軸 向 移 動(dòng) 。調(diào) 整 后 鎖 緊 調(diào) 整 套 11和 楔 形 圓 柱 銷 5。蝸 桿 的 左 右 兩 端 都 有 雙 列 滾 針 軸 承 支 承 ，左 端 為 自 由 端 可 以 伸 縮 以 消 除 溫 度 變 化 的 影 響 ，右 端 裝 有 兩 個(gè) 推 球 軸 承 能 軸 向 定 位 。 （ 圖 ） 當(dāng) 工 作 臺(tái) 靜 止 時(shí) ， 必 須 處 于 鎖 緊 狀 態(tài) 。為 此 ， 在 蝸 輪 底 部 裝 有 八 對(duì) 夾 緊 塊 12及 13， 散 在 底座 上 均 布 著 八 個(gè) 小 液 壓 缸 14，夾 緊 液 壓 缸 14的 上 腔 通 入 壓 力 油 ， 使 活 塞 向 下 運(yùn) 動(dòng) ，通 過(guò) 鋼 球 17撐 開(kāi) 夾 緊 塊 12及 13， 將 蝸 輪 夾 緊 。當(dāng) 工 作 臺(tái) 需 要 回 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 數(shù) 控 系 統(tǒng) 發(fā) 出 指 令 ， 夾 緊 液壓 缸 14上 腔 的 油 流 回 油 箱 ， 鋼 球 17在 彈 簧 16的 作 用下 向 上 抬 起 ， 夾 緊 塊 12和 13松 開(kāi) 蝸 輪 ， 這 時(shí) 蝸 輪 和回 轉(zhuǎn) 工 作 臺(tái) 可 按 照 控 制 系 統(tǒng) 的 指 令 作 回 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) ?；?轉(zhuǎn) 工 作 臺(tái) 的 導(dǎo) 軌 面 由 大 型 滾 柱 軸 承 支 承 ， 并 由 圓錐 滾 子 軸 承 及 圓 錐 孔 雙 列 圓 柱 滾 子 軸 承 保 持 準(zhǔn) 確 的回 轉(zhuǎn) 中 心 。 （ 圖 ） 數(shù) 控 回 轉(zhuǎn) 工 作 臺(tái) 的 導(dǎo) 軌 面 由 大 型 滾 柱 軸 承支 承 ，并 由 圓 錐 滾 柱 軸 承 及 雙 列 向 心 圓 核 滾 子 軸 承 保 持回 轉(zhuǎn) 中 心 的 準(zhǔn) 確 。數(shù) 控 回 轉(zhuǎn) 工 作 臺(tái) 設(shè) 有 零 點(diǎn) ， 當(dāng) 它 作 回 零 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) 首先 由 安 裝 在 蝸 輪 上 的 擋 塊 碰 撞 限 位 開(kāi) 關(guān) 。 使 工 作臺(tái) 減 速 ， 然 后 通 過(guò) 感 應(yīng) 塊 和 無(wú) 觸 點(diǎn) 開(kāi) 關(guān) 的 作 用 使工 很 自 準(zhǔn) 確 的 停 在 零 點(diǎn) 位 置 上 。數(shù) 控 回 轉(zhuǎn) 工 作 臺(tái) 可 作 任 意 角 度 的 回 轉(zhuǎn) 和 分 度 ，可 由 光 柵 18進(jìn) 行 讀 數(shù) 控 制 ，因 此 能 夠 達(dá) 到 較 高 的 分 度 精 度 。 如 圖 為 一 個(gè) 完 整 的 數(shù) 控 回 轉(zhuǎn) 工 作 臺(tái) 。 二 、 分 度 工 作 臺(tái)分 度 工 作 臺(tái) 是 按 照 數(shù) 控 系 統(tǒng) 的 指 令 ， 在 需 要 分 度 時(shí)工 作 臺(tái) 連 同 工 件 回 轉(zhuǎn) 規(guī) 定 的 角 度 ， 有 時(shí) 也 可 采 用 手動(dòng) 分 度 。分 度 工 作 臺(tái) 只 能 夠 完 成 分 度 運(yùn) 動(dòng) 而 不 能 實(shí) 現(xiàn) 圓 周 運(yùn)動(dòng) ，并 且 它 的 分 度 運(yùn) 動(dòng) 只 能 完 成 一 定 的 回 轉(zhuǎn) 度 數(shù) 如 90 、60 或 45 等 。 1 鼠 牙 盤 式 分 度 工 作 臺(tái)鼠 牙 盤 式 分 度 工 作 臺(tái) 主 要 由 工 作 臺(tái) 面 底 座 、 夾 緊 液壓 缸 、 分 度 液 壓 缸 和 鼠 牙 盤 等 零 件 組 成 ，其 結(jié) 構(gòu) 如 圖 所 示 。鼠 牙 盤 是 保 證 分 度 精 度 的 關(guān) 鍵 零 件 ，在 每 個(gè) 齒 盤 的 端 面 有 數(shù) 目 相 同 的 三 角 形 齒 。當(dāng) 兩 個(gè) 齒 盤 嚙 合 時(shí) ， 能 自 動(dòng) 確 定 周 向 和 徑 向 的 相 對(duì)位 置 。 機(jī) 床 需 要 進(jìn) 行 分 度 工 作 時(shí) （ 圖 ） ， 數(shù) 控 裝 置 就 發(fā)出 指 令 ，電 磁 鐵 控 制 液 壓 閥 （ 圖 中 未 示 出 ） ， 使 壓 力 油 經(jīng)孔 23進(jìn) 入 到 工 作 臺(tái) 7中 央 的 夾 緊 液 壓 缸 下 腔 10推動(dòng) 活 塞 6向 上 移 動(dòng) ，經(jīng) 推 力 軸 承 5和 13將 工 作 臺(tái) 7抬 起 ， 上 下 兩 個(gè) 鼠齒 盤 4和 3脫 離 嚙 合 ，與 此 同 時(shí) ： 在 工 作 臺(tái) 7向 上 移 動(dòng) 過(guò) 程 中 帶 動(dòng) 內(nèi) 齒輪 12向 上 套 人 齒 輪 11， 完 成 分 度 前 的 準(zhǔn) 備 工 作 。 當(dāng) 工 作 臺(tái) 7上 升 時(shí) （ 圖 ） ， 推 桿 2在彈 簧 力 的 作 用 下 向 上 移 動(dòng) ，使 推 桿 1能 在 彈 簧 作 用 下 向 右 移 動(dòng) ，離 開(kāi) 微 動(dòng) 開(kāi) 關(guān) S2， 使 S2復(fù) 位 ，控 制 電 磁 閥 （ 圖 中 未 示 出 ） 使 壓 力 油 經(jīng) 油 孔 21進(jìn) 入分 度 油 缸 左 腔 19， 推 動(dòng) 齒 條 活 塞 8向 右 移 動(dòng) ， 帶 動(dòng) 與齒 條 相 嚙 合 的 齒 輪 11作 逆 時(shí) 針 方 向 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。由 于 齒 輪 11已 經(jīng) 與 內(nèi) 齒 輪 12相 嚙 合 ， 分 度 臺(tái) 也 將 隨著 轉(zhuǎn) 過(guò) 相 應(yīng) 的 角 度 ?；?轉(zhuǎn) 角 度 的 近 似 值 將 由 微 動(dòng) 開(kāi) 關(guān) 和 檔 塊 17控 制 ，開(kāi) 始 回 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 擋 塊 14離 開(kāi) 推 桿 15使 微 動(dòng) 開(kāi) 關(guān) S1復(fù) 位 ，通 過(guò) 電 路 互 鎖 ， 始 終 保 持 工 作 臺(tái) 處 于 上 升 位 置 。 當(dāng) 工 作 臺(tái) 轉(zhuǎn) 到 預(yù) 定 位 置 附 近 ， 擋 塊 17通 過(guò) 16使 微 動(dòng)開(kāi) 關(guān) S3工 作 （ 圖 ） ?？?制 電 磁 閥 開(kāi) 啟 使 壓 力 油 經(jīng) 油 孔 22進(jìn) 入 到 壓 緊 液 壓缸 上 腔 9?；?塞 3帶 動(dòng) 工 作 臺(tái) 7下 降 ， 上 鼠 齒 盤 4與 下 鼠 齒 盤 3在新 的 位 置 重 新 嚙 合 ， 并 定 位 壓 緊 。液 壓 缸 下 腔 10的 回 油 經(jīng) 節(jié) 流 間 可 限 制 工 作 臺(tái) 的 下 降速 度 ， 保 護(hù) 齒 面 不 受 沖 擊 。 當(dāng) 分 度 工 作 臺(tái) 下 降 時(shí) （ 圖 ） ， 通 過(guò) 推 桿 2及 1的作 用 啟 動(dòng) 微 動(dòng) 開(kāi) 關(guān) S2，分 度 液 壓 缸 右 腔 18通 過(guò) 油 孔 20進(jìn) 壓 力 油 ， 活 塞 齒條 8退 回 。齒 輪 11順 時(shí) 針 方 向 轉(zhuǎn) 動(dòng) 時(shí) 帶 動(dòng) 擋 塊 17及 14回 到 原處 為 下 一 次 分 度 工 作 作 好 準(zhǔn) 備 。此 時(shí) 內(nèi) 齒 輪 12已 同 齒 輪 11脫 開(kāi) ， 工 作 臺(tái) 保 持 靜 止?fàn)?態(tài) 。 鼠 齒 盤 式 分 度 工 作 臺(tái) 的 優(yōu) 點(diǎn) 是 ：定 位 剛 度 好 ，重 復(fù) 定 位 精 度 高 ，分 度 精 度 可 達(dá) （ 0.5 -3 ） 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 。缺 點(diǎn) 是 ：鼠 齒 盤 制 造 精 度 要 求 很 高 ，且 不 能 任 意 角 度 分 度 ， 它 只 能 分 度 能 除 盡 鼠 齒 盤 齒數(shù) 的 角 度 。這 種 工 作 臺(tái) 不 僅 可 與 數(shù) 控 機(jī) 床 做 成 一 體 ，也 可 作 為 附 件 使 用 ， 廣 泛 應(yīng) 用 于 各 種 加 工 和 測(cè) 量 裝置 中 。 2.定 位 銷 式 分 度 工 作 臺(tái)如 圖 所 示 是 自 動(dòng) 換 刀 數(shù) 控 臥 式 鏡 銑 床 的 分 度 工 作 臺(tái) 。 分 度 工 作 臺(tái) （ 圖 ） 1位 于 長(zhǎng) 方 形 工 作 臺(tái)10的 中 間 ，在 不 單 獨(dú) 使 用 分 度 工 作 臺(tái) 1時(shí) ， 兩 個(gè) 工作 臺(tái) 可 以 作 為 一 個(gè) 整 體 工 作 臺(tái) 來(lái) 使 用 。這 種 工 作 臺(tái) 的 定 位 分 度 主 要 靠 定 位 銷 和 定 位 孔 來(lái)實(shí) 現(xiàn) 。在 工 作 臺(tái) 1的 底 部 均 勻 分 布 著 八 個(gè) 削 邊 圓 柱 定 位 銷7， 在 工 作 臺(tái) 底 座 21上 制 有 一 個(gè) 定 位 孔 襯 套 6以 及供 定 位 銷 移 動(dòng) 的 環(huán) 形 槽 。 其 中 只 能 有 一 個(gè) 定 位 銷 7進(jìn) 入 定 位 襯 套 6中 ， 其 余 七 個(gè) 定 位 銷 則 都 在 環(huán) 形 槽中 。因 為 八 個(gè) 定 位 銷 在 圓 周 上 均 勻 分 布 ， 之 間 間 隔 為45度 ， 因 此 工 作 臺(tái) 只 能 作 二 、 四 、 八 等 分 的 分 度運(yùn) 動(dòng) 。 分 度 時(shí) （ 圖 ） ， 數(shù) 控 裝 置 發(fā) 出 指 令 ，由 電 磁 閥 控 制 下 底 座 13上 的 六 個(gè) 均 勻 分 布 鎖 緊 液壓 缸 8（ 圖 中 只 示 出 一 個(gè) ） 中 的 壓 力 油 經(jīng) 環(huán) 形 槽 流向 油 箱 ，活 塞 11被 彈 簧 12頂 起 ， 工 作 臺(tái) 1處 于 松 開(kāi) ，與 此 同 時(shí) ， 間 隙 消 除 液 壓 缸 5卸 荷 ， 壓 力 油 經(jīng) 管 道18流 入 中 央 液 壓 缸 17， 使 活 塞 16上 升 ,通 過(guò) 螺 柱 15由 支 座 4把 止 推 軸 承 20向 上 抬 起 ， 頂 在底 座 21上 ， 通 過(guò) 螺 釘 3、 錐 套 2使 工 作 臺(tái) 1抬 起 。固 定 在 工 作 臺(tái) 面 上 的 定 位 銷 7從 定 位 套 6中 拔 出 ，作 好 分 度 前 的 準(zhǔn) 備 工 作 。 工 作 臺(tái) 1抬 起 之 后 ， 數(shù) 控 裝 置 在 發(fā) 出 指令 使 液 壓 馬 達(dá) 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 驅(qū) 動(dòng) 兩 對(duì) 減 速 齒 輪（ 圖 中 未 示 出 ） ， 帶 動(dòng) 固 定 在 工 作 臺(tái) 1下 面 的 大 齒 輪 9回 轉(zhuǎn) ， 進(jìn) 行 分 度 。在 大 齒 輪 9上 每 45 間 隔 設(shè) 置 一 擋 塊 。分 度 時(shí) ， 工 作 臺(tái) 先 快 速 回 轉(zhuǎn) ， 當(dāng) 定 位 銷 即 將 進(jìn) 入 規(guī)定 位 置 時(shí) ， 擋 塊 碰 撞 第 一 個(gè) 限 位 開(kāi) 關(guān) 貨 發(fā) 出 信 號(hào) 使工 作 臺(tái) 減 速 ，當(dāng) 擋 塊 碰 撞 第 二 個(gè) 限 位 開(kāi) 關(guān) 時(shí) ， 工 作 臺(tái) 停 上 回 轉(zhuǎn) ，此 刻 相 應(yīng) 的 定 懂 銷 7正 好 對(duì) 準(zhǔn) 定 位 孔 襯 套 6。分 度 工 作 臺(tái) 的 回 轉(zhuǎn) 速 度 由 液 壓 馬 達(dá) 和 液 壓 系 統(tǒng) 中 的單 向 節(jié) 流 間 來(lái) 調(diào) 節(jié) 。 完 成 分 度 后 （ 圖 ） ， 數(shù) 控 裝 置 發(fā) 出 信 號(hào) 使 中 央 液 壓缸 17卸 荷 ， 工 作 臺(tái) 1靠 自 重 下 降 。相 應(yīng) 的 定 位 銷 專 插 入 定 位 孔 襯 套 6中 ， 完 成 定 位 工 作 。定 位 完 畢 后 消 除 間 隙 液 壓 缸 5通 入 壓 力 油 ， 活 塞 向 上頂 住 工 作 臺(tái) 1消 除 徑 向 間 隙 。然 后 使 鎖 緊 液 壓 缸 8的 上 腔 通 入 壓 力 油 ， 推 動(dòng) 活 塞 桿11下 降 ， 通 過(guò) 活 塞 桿 上 的 T形 頭 壓 緊 工 作 臺(tái) 。至 此 分 度 工 作 全 部 完 成 ， 機(jī) 床 可 以 進(jìn) 行 下 面 工 序 的加 工 。 工 作 臺(tái) 的 回 轉(zhuǎn) 軸 支 承 是 滾 針 軸 承 19和 徑 向 有 1： 12錐度 的 加 長(zhǎng) 型 圓 錐 孔 雙 列 圓 位 級(jí) 子 軸 承 14 （ 圖 ） 。軸 承 19裝 在 支 座 4內(nèi) ， 能 隨 支 座 4作 上 升 或 下 降 移 動(dòng) 。當(dāng) 工 作 臺(tái) 抬 起 時(shí) ， 支 座 4所 受 推 力 的 一 部 分 由 推 力 軸承 20承 受 ， 這 就 有 效 地 減 少 了 分 度 工 作 臺(tái) 回 轉(zhuǎn) 時(shí) 的摩 擦 力 矩 ， 使 轉(zhuǎn) 動(dòng) 更 加 靈 活 。軸 承 14內(nèi) 環(huán) 由 螺 釘 3固 定 在 支 座 4上 ， 并 可 以 帶 著 滾柱 在 加 長(zhǎng) 的 外 環(huán) 內(nèi) 作 15mm的 軸 向 移 動(dòng) 。當(dāng) 工 作 臺(tái) 回 轉(zhuǎn) 時(shí) 它 就 是 回 轉(zhuǎn) 中 心 。