第六章 数控机床辅助装置
第六章 HNC-2122M系统数控铣床及加工中心的编程与操作
四、暂停指令—G04 该指令可以使刀具作短时间（几秒钟）无进给光整加工， 直到经过指令的暂停时间，使加工表面降低表面粗糙度值。
此功能常用于切槽或钻孔到孔底时。
五、平面选择指令—G17、G18、G19 进行圆弧插补,要规定加工所在平面，用G代码G17、 G18、G19可以进行平面选择：G17（XOY平面）；G18 （ZOX平面）；G19（YOZ平面）。
二、直线插补—G01 刀具做两点间的直线移动加工时使用该指令。G01指令 表示刀具从当前位置开始以给定的速度（切削进给速度F），
沿直线移动到目标点。
指令格式： G01 X_Y_Z_F_； 其中：X、Y、Z后的值为指令目标点的坐标；F后的值为 指令直线插补的进给速度。
二、直线插补—G01 刀具做两点间的直线移动加工时使用该指令。G01指令 表示刀具从当前位置开始以给定的速度（切削进给速度F），
第五节
刀具偏置功能
一、刀具半径补偿指令—G40、G41、G42
（一）刀具半径补偿指令G40、G41、G42 G40：取消刀具半径补偿。 G41：刀具半径左补偿，亦称左刀补。
G42：刀具半径右补偿，亦称右刀补。
ISO代码规定：沿着刀具前进的方向，刀具中心轨迹偏 在工件轮廓的左侧时，用左补偿指令G41；反之，刀具中心 轨迹偏在工件轮廓的右边时，用右补偿指令G42，如图所示， G41、G42皆为续效指令。机床初态为G40。
三、半径补偿进、退刀方式的选择 常用进、退刀方式主要包括：切向和法向方式。
在数控铣床或加工中心编程过程中，确定刀具运动轨迹 时，要考虑进刀和退刀方式的选择。
第六节
数控铣床典型零件编程实例
第6章 数控机床的机械结构
1．滚珠丝杠的结构组成
滚珠丝杠由丝杠、螺母、滚珠和滚珠返回装置四 部分组成。按照滚珠的循环方式，滚珠丝杠螺母副分 内循环方式和外循环方式两大类。 内循环方式指在循环过程中滚珠始终保持和丝杠 接触，如图6.16所示。
图6.16 滚珠丝杠内循环方式 1-丝杠；2-反向器；3-滚珠；4-螺母
2）减少各运动零件的惯量
传动件的惯量对进给系统的启动和制动特性都有 影响，尤其是高速运转的零件，其惯量的影响更大。 3）减少运动件的摩擦阻力 机械传动结构的摩擦阻力，主要来自丝杠螺母副 和导轨。 4）响应速度快 快速响应是伺服系统的动态性能，反映了系统的 跟踪精度。它是工件在加工过程中，工作台在规定的 速度范围内灵敏而精确地跟踪指令，且不出现丢步现 象。
1-主轴 2-同步齿形带 3-主轴电机 4-永久磁铁 5-磁传感器 图6.11 加工中心主轴准停装置
4．主轴部件的结构
（1）数控车床主轴部件的结构 数控车床的主传动系
统一般采用交流无级调速电动机，通过皮带传动，带 动主轴旋转。 图 6.12为数控车床主轴外观图。图 6.13 为数控车床主轴部件的典型结构图。主轴电动机通过 带轮15把运动传给主轴7。
1. 齿轮变速的主传动方式
如图6.6（a）所示，主轴电机经过二级齿轮变速， 使主轴获得低速和高速两种转速系列，这种分段无级 变速，确保低速时的大扭矩，满足机床对扭矩特性的 要求，是大中型数控机床采用较多的一种配置方式。
2. 带传动主传动方式
如图6.6（b）所示，主轴电机经带传动传递给主轴， 带传动主要采用 V型带或齿形带传动，可以避免齿轮 传动时引起的振动与噪声，且其结构简单、安装调试 方便，应用广泛。
1．主轴部件的支承与润滑 根据主轴部件的工作精度、刚度、温升和结构的
数控机床结构与维护 习题及答案 (韩鸿鸾第2版 ) 第5--7章
第五章自动换刀装置装调与维修一、填空题1.经济型数控车床方刀架换刀时的动作顺序是：刀架抬起、刀架转位、刀架定位和夹紧。
2.车削中心动力刀具主要由三局部组成：动力源、变速装置和刀具附件（钻孔附件和铳削附件等）。
3.车削中心加工工件端面或柱面上与工件不同心的外表时，主轴带开工件作分度运动或直接参与插补运动，切削加工主运动由动力刀具来实现。
4.无机械手换刀的方式是利用刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换。
5.刀库一般使用电动机或液压系统来提供转动动力，用刀具运动机构来保证换刀的可靠性，用定位机构来保证更换的每一把刀具或刀套都能可靠地准停。
6.刀库的功能是储存加工工序所需的各种刀具，并按程序指令，把将要用的刀具准确地送到换刀位置，并接受从主轴送来的已用刀具。
二、选择题（请将正确答案的代号填在空格中）1.代表自动换刀的英文是（B）。
A.APCB.ATCC.PLC2.双齿盘转塔刀架由（C ）将转位信号送可编程控制器进行刀位计数。
A.直光栅B.编码器C.圆光栅3.刀库的最大转角为（C ）,根据所换刀具的位置决定正转或反转，由控制系统自动判别，以使找刀路径最短。
A.90°B.1200C. 180°4.回转刀架换刀装置常用数控（A ）。
A.车床B.铳床C.钻床5,数控机床自动选择刀具中任意选择的方法是采用（C ）来选刀换刀。
A.刀具编码B.刀座编码C.计算机跟踪记忆6.加工中心的自动换刀装置由驱动机构、（A ）组成。
A,刀库和机械手B.刀库和控制系统C.机械手和控制系统D.控制系统7.圆盘式刀库的安装位置一般在机床的（A ）上。
A.立柱B.导轨C.工作台8 .加工中心换刀可与机床加工重合起来，即利用切削时间进行(B )o三、判断题(正确的划“ J”，错误的划“X”)1. (X)数控车床采用刀库形式的自动换刀装置。
2. (义)排刀式刀架一般用于大规格数控车床。
3. (X)无机械手换刀主要用于大型加工中心。
第六章数控机床辅助装置的结构与维护
数控机床结构与维护
三、万能铣头
图7—13 XKA5750数控铣床传动系统图
数控机床结构与维护
第二节
数控车床辅助装置的结构与维护
【学习目标】
掌握车床辅助装置的工作原理
能看懂车床辅助装置的装配图 能看懂车床辅助装置的电气图 会对车床辅助装置进行维护与保养
数控机床结构与维护
【学习内容】
数控机床结构与维护
2、尾座电气连接
图7—18 尾座电气控制 a)主电路与控制电路b)信号电路
数控机床结构与维护
3、尾座维护
每周给数控车床油压 尾座心轴添加润滑油 脂（加工中使用尾座 时），不可缺油
注意防锈
图7—20 尾座本身的维护
数控机床结构与维护
一、填空题
1.数控转台按照分度形式可分为 和 。
）。
A．通用 B. 专用 C. 组合
8.蜗杆和（ A.普通螺旋 ）传动可以具有自锁性能。 B.滚珠丝杆螺母副 C.链 D.齿轮
9.机床夹具，按（
A.使用机床类型
）分类，可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具等。
B.驱动夹具工作的动力源 C.夹紧方式 D.专门化程度
10. 利用回转工作台铣削工件的圆弧面，当校正圆弧面中心与回转工作台中心重
图7—4
双蜗杆传动
数控机床结构与维护
(3)直接驱动回转工作台
一般采用力矩电机驱动。力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范 围的特种电机。
图7—5
直接驱动回转工作台
数控机床结构与维护
3、分度工作台
(1)插销定位的分度工作台
(a)结构图 图7—7 分度工作台
(b)工作原理
数控机床结构与维护
(2)端齿盘定位的分度工作台
第6章数控机床的辅助装置
上一页
返回
6. 4加工中心自动换刀装置
6. 4. 1自动换刀装置
1.自动换刀装置的基本要求 为完成对工件的多工序加工而设置的存储及更换刀具的装置 称为自动换刀装置Automatic Tool Changer, ATC )。自动换刀装 置应当满足的基本要求为: (1)刀具换刀时间短且换刀可靠 (2)刀具重复定位精度高 (3)足够的刀具储存量 (4)刀库占地面积小
上一页
下一页
返回
6. 1刀具系统与选择方式
6. 1. 3刀具识别装置
(一)接触式刀具识别装置 接触式刀具识别装置的原理如图6 -6所示。 接触式刀具识别装置的结构简单，但由于触针有磨损，故其 寿命较短、可靠性较差，且难于快速选刀。 (二)非接触式刀具识别装置 非接触式刀具识别装置没有机械直接接触，因而无磨损、无 噪声、寿命长、反应速度快，适应于高速、换刀频繁的工作场合。 常用的识别装置方法有磁性识别法和光电识别法。
下一页
返回
6. 2刀库
6. 2. 2刀库的形式
1.盘(鼓)式刀库 在盘式刀库结构中，刀具可以沿主轴轴向(如图6一9 ( a)所示)、 径向(如图6 -9(b)所示)、斜向(如图6 -9(c)所示)安放，刀具轴向安 装的结构最为紧凑。但为了换刀时刀具与主轴同向，有的刀库中 的刀具需在换刀位置作90°翻转。在刀库容量较大时，为在存取 方便的同时保持结构紧凑，可采取弹仓式结构，目前大量的刀库 安装在机床立柱的顶面或侧面。在刀库容量较大时，也有安装在 单独的地基上，以隔离刀库转动造成的振动。
上一页
下一页
返回
6. 4加工中心自动换刀装置
1. 180°回转式换刀装置 最简单的换刀装置是180°回转式换刀装置，如图6一25所示 2.回转插入式换刀装置 回转插入式换刀装置，是回转式换刀装置的改进形式。回转 插入机构是换刀装置与传递杆的组合。如图6一26为回转插入式换 刀装置的工作原理，其应用在卧式加工中心上。这种换刀装置的 结构设计与180 °回转式换刀装置基本相同。 3.二轴转动式换刀装置 如图6一27所示是二轴转动式换刀装置的工作原理。这种换刀 装置可用于侧置或后置式刀贝库，其结构特点最适用于立式加工 中心。
数控机床习题有答案
数控机床习题(第一章)1填空题（1）数控机床一般由控制介质、数控系统、伺服系统、机床本体、反馈装置和各种辅助装置组成。
（2）数控机床采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。
（3）突破传统机床结构的最新一代的数控机床是并联机床。
（4）自适应控制技术的目的是要求在随机变化的加工过程中，通过自动调节加工过程中所测得的工作状态、特性，按照给定的评价指标自动校正自身的工作参数，以达到或接近最佳工作状态。
2选择题（1）一般数控钻、镗床属于（ C ）（A）直线控制数控机床（B）轮廓控制数控机床（C）点位控制数控机床（D）曲面控制数控机床（2）（ D ）是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节（A）控制介质（B）数控装置（C）输出装置（D）伺服系统（3）适合于加工形状特别复杂（曲面叶轮）、精度要求较高的零件的数控机床是（ A ）（A）加工中心（B）数控铣床（C）数控车床（D）数控线切割机床（4）闭环控制系统的位置检测装置装在（ D ）（A）传动丝杠上（B）伺服电动机轴上（C）数控装置上（D）机床移动部件上（5）根据控制运动方式的不同，数控机床可分为（B ）（A）开环控制数控机床、闭环控制数控机床和半闭环控制数控机床（B）点位控制数控机床、直线控制数控机床和轮廓控制数控机床（C）经济型数控机床、普及型数控机床和高档型数控机床（D）NC机床和CNC机床3 判断题（1）通常一台数控机床的联动轴数一般会大于或等于可控轴数。
（×）（2）数控机床是通过程序来控制的。
（√）（3）数控机床只用于金属切削类加工。
（×）（4）数控系统是机床实现自动加工的核心，是整个数控机床的灵魂所在。
（√）（5）机床本体是数控机床的机械结构实体，是用于完成各种切割加工的机械部分。
（√）4 简答题（1）简述数控机床的发展趋势。
P91、高速度与高精度化2、多功能化3、智能化4、高的可靠性（2）简述数控机床各基本组成部分的作用。
数控编程——第六章 加工中心的编程
第六章加工中心的编程第一节加工中心编程概述加工中心(Machiningenter)简称MC，是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。
加工中心最初是从数控铣床发展而来的。
与数控铣床相同的是，加工中心同样是由计算机数控系统(CNC)、伺服系统、机械本体、液压系统等各部分组成。
但加工中心又不等同于数控铣床，加工中心与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换刀具的功能，通过在刀库安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现钻、镗、铰、攻螺纹、切槽等多种加工功能。
一、加工中心编程的特点加工中心是将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能组合起来，并装有刀库和自动换刀装置的数控镗铣床。
立式加工中心主轴轴线(z轴)是垂直的，适合于加工盖板类零件及各种模具；卧式加工中心主轴轴线(z轴)是水平的，一般配备容量较大的链式刀库，机床带有一个自动分度工作台或配有双工作台以便于工件的装卸，适合于工件在一次装夹后，自动完成多面多工序的加工，主要用于箱体类零件的加工。
由于加工中心机床具有上述功能，故数控加工程序编制中，从加工工序的确定，刀具的选择，加工路线的安排，到数控加工程序的编制，都比其他数控机床要复杂一些。
加工中心编程具有以下特点：1)首先应进行合理的工艺分析。
由于零件加工工序多，使用的刀具种类多，甚至在一次装夹下，要完成粗加工、半精加工与精加工、周密合理地安排各工序加工的顺序，有利于提高加工精度和提高生产效率；2)根据加工批量等情况，决定采用自动换刀还是手动换刀。
一般，对于加工批量在10件以上，而刀具更换又比较频繁时，以采用自动换刀为宜。
但当加工批量很小而使用的刀具种类又不多时，把自动换刀安排到程序中，反而会增加机床调整时间。
3)自动换刀要留出足够的换刀空间。
有些刀具直径较大或尺寸较长，自动换刀时要注意避免发生撞刀事故。
4)为提高机床利用率，尽量采用刀具机外预调，并将测量尺寸填写到刀具卡片中，以便于操作者在运行程序前，及时修改刀具补偿参数。
数控编程——第六章 加工中心的编程
第六章加工中心的编程第一节加工中心编程概述加工中心(Machiningenter)简称MC，是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。
加工中心最初是从数控铣床发展而来的。
与数控铣床相同的是，加工中心同样是由计算机数控系统(CNC)、伺服系统、机械本体、液压系统等各部分组成。
但加工中心又不等同于数控铣床，加工中心与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换刀具的功能，通过在刀库安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现钻、镗、铰、攻螺纹、切槽等多种加工功能。
一、加工中心编程的特点加工中心是将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能组合起来，并装有刀库和自动换刀装置的数控镗铣床。
立式加工中心主轴轴线(z 轴)是垂直的，适合于加工盖板类零件及各种模具；卧式加工中心主轴轴线(z轴)是水平的，一般配备容量较大的链式刀库，机床带有一个自动分度工作台或配有双工作台以便于工件的装卸，适合于工件在一次装夹后，自动完成多面多工序的加工，主要用于箱体类零件的加工。
由于加工中心机床具有上述功能，故数控加工程序编制中，从加工工序的确定，刀具的选择，加工路线的安排，到数控加工程序的编制，都比其他数控机床要复杂一些。
加工中心编程具有以下特点：1)首先应进行合理的工艺分析。
由于零件加工工序多，使用的刀具种类多，甚至在一次装夹下，要完成粗加工、半精加工与精加工、周密合理地安排各工序加工的顺序，有利于提高加工精度和提高生产效率；2)根据加工批量等情况，决定采用自动换刀还是手动换刀。
一般，对于加工批量在10件以上，而刀具更换又比较频繁时，以采用自动换刀为宜。
但当加工批量很小而使用的刀具种类又不多时，把自动换刀安排到程序中，反而会增加机床调整时间。
3)自动换刀要留出足够的换刀空间。
有些刀具直径较大或尺寸较长，自动换刀时要注意避免发生撞刀事故。
4)为提高机床利用率，尽量采用刀具机外预调，并将测量尺寸填写到刀具卡片中，以便于操作者在运行程序前，及时修改刀具补偿参数。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
刀 具 交 换
机 械
单臂单爪回转式 单臂双爪回转式 双臂回转式
手 形 式
双机械手 双臂往复交叉式 双臂端面夹紧式
刀柄夹持结构
双臂机械手交换 双刀库单臂机械手交换
中间辅助机械手
双臂往复交叉式机械手 换刀应用实例
双臂往复交叉式机械手换刀流程
双 臂 往 复 交 叉 式 机 械 手 结 构
防 护 装 置
橡胶裙边
滑块
送 料 接 料 对 刀 装 置 等
料斗
带自动送料数控车床
卧 式 八 轴 转 塔 头
四、刀库种类与结构
盘形(轮鼓)刀库 链式刀库
箱格式刀库
盘 式 刀 库 与 链 式 刀 库
盘式刀库
链式刀库
刀库
刀 库 与 换 刀 机 械 手
换刀机械手
轮鼓式刀库
轮鼓式刀库
链 式 刀 库
矩 格 刀 库 排 式 刀 库
五、刀具交换形式
刀库—主轴直接交换
数 控 回 转 工 作 台 结 构
数 控 回 转 工 作 台
分度 工作台 结构 (液压)
电动分度 工作台
液压分度 工作台
180º 交换工 作台
交换
托盘
带交换托盘转台
托 盘 交 换 装 备
托盘 交换 方式
第三节 其它辅助装置
☞冷却装置 ☞润滑装置 ☞排屑装置 ☞防护装置 ☞对刀装置 ☞送接料装置
三、刀架种类与结构
排式刀架 立轴电动四方回转刀架 卧轴电动回转刀架 液压六角刀架 动力刀架 转塔刀架
排
式 刀
架
排 式 刀 架
排
式 刀
架
立 轴 四 方 刀 架
BA200L 卧轴 回转 刀架
液压六角刀架结构
意大利Baruffaldi动力刀架
端 面 键 传 动 动 力 刀 座
选 刀 方 式
顺序选刀方式 刀具按加工工序顺序入库，按加 工工序顺序取刀放回，无需刀具识别装置。结构 简单，工作可靠。但刀具在不同工序不能重复使 用，刀具和刀库利用率低，刀具顺序须严格确保。 刀座编码选刀方式 对刀库刀座进行编码，刀具 对号入库后按刀座编码取刀。刀具在不同工序可 以重复使用，但刀具用完必须放回原位置。 编码方式——永久性编码和临时性编码 刀具编码选刀方式 采用特殊刀柄对每把刀具进 行编码，刀具在刀库中任意放置。刀具在不同工 序可以重复使用，刀具用完不必放回原位置。但 刀柄结构复杂，成本高。
选
刀 柄 编 码 示 意 图
刀 方 式
刀 座 临 时 编 码 原 理 非接触式刀具识别装置
接触式刀具识别装置
光 电 刀 具 识 别 装 置
第二节 回 转 工 作 台
一、回转工作台种类 数控回转工作台——可以实现连续圆周进 给运动和分度运动。 分度工作台——只能完成分度运动，且只 限于某些规定角度，如45º 、60º 、90º 等。 交换工作台——为了节省辅助时间，提高 机床工作效率而采用的一种装备，可以使 得加工时间和工件装卸料时间重合。
冷 却 装 置
润 滑 装 置
润滑点
单 线 阻 尼 润 滑 系 统
计量件
润滑点
分配器
滤油器
计量件
双线脂类润滑系统
DD/DM 分配器 换向阀 润滑点
喷雾冷却润滑系统ห้องสมุดไป่ตู้
润滑点
喷嘴 滤油器
油管
气管
气动喷雾 润滑泵
排屑装置
☞链式排屑装置 平板链式排屑装置 刮板链式排屑装置 ☞螺旋式排屑装置 ☞磁性排屑装置
数控机床机械结构
第六章
数控机床辅助装置
第一节 数控机床换刀机构
一、换刀机构基本要求 换刀时间短 刀具重复定位精度高 足够的刀具储存量 占地面积小 安全可靠 二、换刀装置形式 刀架 一般提高回转选择不同工位刀具，刀具相 对刀架位置不变。 刀库 一般只起储存刀具的作用，刀具需在刀架 与主轴间进行交换。