数控车床结构17191489
数控车床结构原理
数控车床结构原理
数控车床是一种能够实现自动加工的机床，它通过计算机控制系统来实现加工程序的编程和控制。
数控车床的结构原理主要由以下几个部分组成。
1. 床身：数控车床的床身是整个机床的基础，它负责支撑和固定其他各个部件。
通常采用铸铁材料制成，具有良好的刚性和耐磨性。
2. 主轴箱：主轴箱是数控车床的主要部件之一，它包括主轴和主轴驱动系统。
主轴是用于安装和传动刀具的轴，可以根据加工需要进行转速调节和前进后退运动。
3. 刀架：刀架是数控车床上刀具的支承部件，用于安装和固定刀具。
通常有多个刀架，可以实现多刀具同时工作，提高加工效率。
4. 工作台：工作台是用于固定工件的部件，一般具有可调节和旋转的功能，可以实现多个角度的加工。
5. 运动系统：数控车床的运动系统由伺服电机、滚珠丝杠、导轨等组成。
它负责实现各个轴向的运动，包括主轴前进后退、工作台移动、刀架上下等。
6. 控制系统：数控车床的控制系统由计算机和数控装置组成。
通过控制系统，可以实现加工程序的编程和控制，包括刀具的进给速度、切削深度、加工路径等参数的设定。
数控车床的工作原理是，通过输入加工程序和相关参数，计算机控制系统将其转换为相应的运动指令，通过控制主轴箱和刀架的运动，实现对工件的加工。
同时，计算机控制系统还能够对加工过程进行监控和调整，确保加工质量和精度的要求。
数控车床结构17191489.pptx
NC控制器：类似于电脑的主机，可进行处理、计算、转换、 输入输出各种信号，以及存储系统资料、用户资料……等 等
FANUC
三菱
电源模块 ：先将3相220V的 交流电源，整流为2相300V 直流电源，然后再将300V 直流电源通过短接铜片传 输给下一个伺服单元 。 （提供伺服驱动电源及工 作电源）
伺服放大器 ：通过伺服马达编码的脉冲信号经伺服放大器 放大转变为数值信号，再经由NC控制器处理，然后再由 放大器又转为脉冲信号，以达到控制伺服轴运动的装置。
FANUC
三菱
I/O板 ：控制信号输入输出的装置，也是指INPUT、OUPUT 的含义
三菱
继电器模组
中间继电器 24V电源供应器
保险丝组
电磁接触器
小变压器 将一将将2般 12交20用个V流的于小22交控继0V流制电电电小器交源源于集流转转1成212换换于0V成成一电为交块源直流电的流1路通120板4断VV上、，电，1通有源0以0过时的V提的也装、高电会置22效流用，V率、较在为，1小主系9简V轴统电化高提源线低供的路档控装的制置配电线源中，其通过的电流较大
编码器
动力系统
交流伺服 电机
动力系统
主轴伺服 电机
动力系统
Z轴伺服 电机
动力系统
X轴伺服 电机
伺服电机 编码器
传动系统
滚珠丝杆
线性轨道
传动系统 线性轨道
传动系统 硬轨
硬轨
导轨特性比较
导轨形式
滑动导轨 (硬轨)
滚动导轨 (线轨)
特
性
1.可承受重负荷
2.阻尼效果较佳
3.对灰尘介入的忍受性较高
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。18:06:1918:06:1918:0610/24/2020 6:06:19 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。20.10.2418:06:1918:06Oct-2024-Oct-20 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。18:06:1918:06:1918:06Saturday, October 24, 2020 • 13、志不立，天下无可成之事。20.10.2420.10.2418:06:1918:06:19October 24, 2020
数控机床的结构资料PPT课件
绝对位置测量
位置测量方法
使用一个代码量杆， 能在任何时候从量杆上读 取绝对位置（与机床零点 有关）。
量杆被分成几个通道， 此通道被传感器扫描。
一个绝对测量系统不 需要参考点的初始数值。
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传感器 发光二极管
代码量杆
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直接位置测量
将检测装置直接安放在机床拖板 上，直接测量机床坐标的直线位移量， 来保证得到高的准确度。
第2章 数控机床的结构
主机结构
数控机床的本体，包括床身、主柱、横梁、滑座、工作台、主轴、进给机构等机 械部件。
CNC装置 （详见第三章）
数控机床的核心部件，包括计算机、存储器、显示器、键盘、程序输入输出装置 及相应的软件。
驱动装置
数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元，进给驱动单元，主轴电机及 进给电机等。
通过一条齿形带，功 率完成从进给驱动装置到 滚珠丝杆的传输。
.
进给机构
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滑动离合器
滑动离合器与滚珠丝 杆有关。在碰撞时，减小 进给驱动的损害。在任何 时候滑鞍碰撞到障碍时， 可以使进给驱动停止（比 如：由于一个程序错误造 成的障碍）。
2个极限开关被安装在 每个滑鞍上，使CNC系统 确认移动的终端。
动转变为直线运动的传动链误差，从 而影响其测量精度。
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位置测量方法
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自动换刀装置
在数控加工中，一些操作是 不改变工件的位置而进行的。因 此需要一些不同的刀具。
操作者能完成刀具的更换， 但是结果是增加了设置的时间。 因此应该首选自动更换刀具。
对于自动更换刀具，需结合 一个换刀装置，使用转塔刀架或 刀库。
.
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常用的检测元件
数字式
数控车床的组成和基本结构
数控车床的组成和基本结构数控车床是一种通过计算机控制的机床，能够自动完成各种加工操作。
它由许多不同的部件组成，每个部件都发挥着重要的作用，共同构成了数控车床的基本结构。
1.床身结构数控车床的床身通常由铸铁或焊接钢板制成，具有高强度和稳定性。
床身上安装有导轨，用来支撑和引导工件夹具的移动。
床身的结构设计直接影响了数控车床的加工精度和稳定性。
2.主轴箱主轴箱是数控车床的核心部件，包括主轴、主轴承和主驱动装置。
主轴箱负责驱动刀具进行旋转，完成工件的车削加工。
主轴箱的设计和制造质量直接关系到数控车床的加工精度和效率。
3.刀架刀架是数控车床上用来安装刀具的部件，通常包括横梁、滑块和刀架座。
刀架可以根据加工需要进行自动换刀和调整，能够实现多种不同形状和尺寸的切削操作。
4.工件夹具工件夹具是用来固定工件的装置，通常由定位元件、夹紧装置和支撑装置构成。
工件夹具的设计和选择直接关系到数控车床加工的稳定性和安全性。
5.数控系统数控系统是数控车床的大脑，负责控制和监控整个加工过程。
数控系统通常由控制器、编程装置和监控设备组成，能够实现高精度、高效率的加工操作。
6.润滑系统润滑系统是数控车床的重要组成部分，用来给各个运动部件提供润滑和冷却。
良好的润滑系统能够延长数控车床的使用寿命，提高加工质量。
7.冷却系统冷却系统用来降低刀具和工件的温度，防止因高温引起的变形和磨损。
冷却系统通常包括冷却液循环系统和喷淋装置，能够有效地提高数控车床的加工效率和质量。
总的来说，数控车床的组成和基本结构是非常复杂和精密的，各个部件之间密切配合，共同完成工件的加工任务。
只有充分理解和掌握数控车床的组成结构，才能更好地发挥其加工能力和效率，满足不同加工需求。
数控车床在现代制造业中扮演着重要角色，其发展和应用将进一步推动制造业的发展和进步。
数控车床结构ppt课件
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滚珠丝杠
1–螺母 2 –丝杠 3 –滚珠 4 –滚珠循环装置
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滚珠丝杠副的循环方式
滚珠丝杠螺母副常用的循环方式有内循环与外循环两 种方式。滚珠在循环过程中有时与丝杠脱落接触称为 外循环；一直与丝杠保持接触称为内循环。
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外循环式
图9为外循环式，当丝杠相对于螺母旋转时，
主传动方式–主轴电机直接驱动
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主传动方式–电主轴
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主传动的变速形式
根据主传动的形式，数控机床的主传动变速主要有无级变速、分 段无级变速、内置电机变速三种。 1．无级变速
采用无级变速的主运动，不仅能在一定的变速范围内选择到合理的 切削速度，而且还能在运动中自动换速。无级变速有机械、液压、电 气等多种形式，数控机床一般都采用直流或交流主轴伺服电动机作为 驱动的电气无级变速。
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主传动的变速形式
2.分段无级变速 数控机床在实际生产中，并不需要在整个变速范围内
均为恒功率。一般要求在中、高速段为恒功率传动， 在低速段要求恒转矩传动。确保数控机床主轴低速时 有较大的转矩和主轴的变速范围尽可能大。有的数控 机床在交流或直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。带有变速齿轮的主传 动采用滑移齿轮移位实现变速操作时，多采用液压拨 擦叉变速机构。
滚珠丝杠螺母副轴向间隙的调整和预紧的原理都是使两个螺母产 生轴向位移，以消除它们之间的间隙。除少数使用微量过盈滚珠 的单螺母结构消隙外，常采用双螺母预紧方法，其结构形式有三 种：垫片调隙法 、齿差调隙法 和螺纹调隙法 。
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数控车床的结构
数控车床的结构
数控车床由数控系统、床身、主轴、进给系统、回转刀架、操作面板和帮助系统等部分组成。
1.液压卡盘和液压尾架
液压卡盘是数控车削加工时夹紧工件的重要附件，对一般回转零件可采纳一般液压卡盘；对零件被夹持部位不是圆柱形的零件，则需要采纳专用卡盘；用棒料直接加工零件时需要采纳弹簧卡盘。
对轴向尺寸和径向尺寸的比值较大的零件，需要采纳安装在液压尾架上的活顶尖对零件尾端进行支撑，才能保证对零件进行正确的加工。
2．数控车床的刀架
刀架是数控车床特别重要的部件。
数控车床依据其功能，刀架上可安装的刀具数量一般为8把、10把、12把，有些数控车床可以安装更多的刀具。
刀架的结构形式一般为回转式，刀具沿圆周方向安装在刀架上，可以安装径向车刀、轴向车刀、钻头、镗刀。
车削加工中心还可安装轴向铣刀、径向铣刀。
少数数控车床的刀架为直排式，刀具沿一条直线安装。
数控车床可以配备两种刀架：
( 1 )专用刀架由车床生产厂商自己开发，所使用的刀柄也是专用的。
这种刀架的优点是制造成本低，但缺乏通用性。
( 2 )通用刀架依据肯定的通用标准（如VDI，德国工程师协会）而
生产的刀架，数控车床生产厂商可以依据数控车床的功能要求进行选择配置。
3．铣削动力头
数控车床刀架上安装铣削动力头后可以大大扩展数控车床的加工力量。
4．数控车床的刀具
在数控车床或车削加工中心上加工零件时，应依据车床的刀架结构和可以安装刀具的数量，合理、科学地支配刀具在刀架上的位置，并留意避开刀具在静止和工作时，刀具与机床、刀具与工件及刀具相互之间的干涉现象。
数控车床上常用的刀具如图所示。
数控车床的常见结构
数控车床的常见结构一、数控车床的现状1. 床身和导轨(1)床身机床的床身是整个机床的基础支承件，是机床的主体，一般用来放置导轨、主轴箱等重要部件。
床身的结构对机床的布局有很大的影响。
按照床身导轨面与水平面的相对位置，床身有图1所示的5种布局形式。
一般来说，中、小规格的数控车床采用斜床身和平床身斜滑板的居多，只有大型数控车床或小型精密数控车床才采用平床身，立床身采用的较少。
平床身工艺性好，易于加工制造。
由于刀架水平放置，对提高刀架的运动精度有好处，但床身下部空间小，排屑困难；刀架横滑板较长，加大了机床的宽度尺寸，影响外观。
平床身斜滑板结构，再配置上倾斜的导轨防护罩，这样既保持了平床身工艺性好的优点，床身宽度也不会太大。
斜床身和平床身斜滑板结构在现代数控车床中被广泛应用，是因为这种布局形式具有以下特点：☆容易实现机电一体化；☆机床外形整齐、美观，占地面积小；☆容易设置封闭式防护装置；☆容易排屑和安装自动排屑器；☆从工件上切下的炽热切屑不至于堆积在导轨上影响导轨精度；☆宜人性好，便于操作；☆便于安装机械手，实现单机自动化。
例如，宝鸡机床厂设计生产的CJK6140H系列简式数控车床采用的是平床身平滑板结构；CK75系列全功能数控车床采用的是后斜床身斜滑板结构。
而我们刚刚研制开发完成的CK535D全功能数控倒置立式车床，采用的是直立床身直立滑板结构。
该机床采用大功率内藏式电主轴结构，主轴可沿X和Z轴移动，以实现自动上下料功能。
该机床配置有自动回转料库，从而实现单机自动化，同时该机床也很容易被加入生产线。
a)后斜床身-斜滑板b)直立床身-直立滑板c)sp; c)平床身-平滑板d)前斜床身-平滑板e)平床身-斜滑板图1 床身布局(2)导轨车床的导轨可分为滑动导轨和滚动导轨两种。
滑动导轨具有结构简单、制造方便、接触刚度大等优点。
但传统滑动导轨摩擦阻力大，磨损快，动、静摩擦系数差别大，低速时易产生爬行现象。
目前，数控车床已不采用传统滑动导轨，而是采用带有耐磨粘贴带覆盖层的滑动导轨和新型塑料滑动导轨。
数控车床结构图(PPT60页)
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HEIDENHAIN增量式直线编码器
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简
图
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斜 齿 轮 垫 片 、 压 簧 调 整
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锥 齿 轮 弹 簧 调 整 法
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齿轮齿条啮合齿侧隙消除法结构简图
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滚 珠 丝 杠 结 构
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螺纹滚道的结构形式简图
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垫片调整式的滚珠丝杠螺母副
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螺 纹 调 整 式 的 滚 珠 丝 杠 螺 母 副
定、滑尺四角间隙差的测定
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定尺安装面挠曲度
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刀 库 结 构
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TD
向 与 向 滑 台
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回 转 立 柱 与 机 械 手 回 转 运 动
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机械手臂结构图
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换刀装置各部分位置关系图
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脚踏开关
尾座 脚踏开关
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夹头 脚踏开关
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变压器： 将三相380V交流电转变为三相220V交流电
供机床电气柜使用。
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电气箱：机台电路的控制中心,由NC控制器、电源供应器、 主轴放大器、伺服放大器、强电板、转接板、小变压 器等等元气件组成
Z轴伺服 电机
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动力系统
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X轴伺服 电机
伺服电机 编码器
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传动系统
滚珠丝杆
线性轨道
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传动系统 线性轨道
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传动系统 硬轨
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三菱
数控车床结构17191489
继电器模组
中间继电器 24V电源供应器
保险丝组
电磁接触器
小变压器
将一将将2般 12交20用个V流的于小22交控继0V流制电电电小器交源源于集流转转1成212换换0于V成成一电为交块源直流电的流1路通120板4断VV上、，电，1通有源0以0过时的V提的也、装高电会2置2效流用V，率、较在为，1小主系9简V轴统电化高提源线低供的路档控装的制置配电线源中，其通过的电流较大 电抗器
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传动系统 滚珠丝杆
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润滑系统
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润滑系统
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油压检知
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油排
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X轴油排
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润滑系统
Z轴油排
数控车床结构
底 座：整台机床的主体，支撑着机台的所有重量
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鞍 座：下面连接着底座，上面连接滑板，用于实现X轴移动等功能
鞍座
滑板
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底座
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主轴头：用来按放主轴
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数控车床结构17191489
滑板，联接刀塔和鞍座
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液压泵
油压系统
液压站
液压表指示
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压力调节
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油压系统
去刀塔 去尾座
去油压 夹头
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油压系统
夹头 油管
回油管
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油压系统 尾座油管
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硬轨
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导轨特性比较
导轨形式
滑动导轨 (硬轨)
滚动导轨 (线轨)
特
性
1.可承受重负荷
2.阻尼效果较佳
3.对灰尘介入的忍受性较高
4.摩擦系数大，容易产生迟滞现象
5.需要完善的润滑系统
1.体积小
2.摩擦系数小，没有迟滞现象
3.润滑简单
4.可高速移动
5.阻尼效果差
6.对灰尘介入较敏感
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FANUC系统操作面板
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数控车床结构17191489
FANUC 21i-TB系统操作面板
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伺服放大器 ：通过伺服马达编码的脉冲信号经伺服放大器 放大转变为数值信号，再经由NC控制器处理，然后再由 放大器又转为脉冲信号，以达到控制伺服轴运动的装置。
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FANUC
三菱
数控车床结构17191489
I/O板 ：控制信号输入输出的装置，也是指INPUT、OUPUT 的含义
数控车床结构17191489
主轴部分
• 基本功能：夹持工件旋转
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硬爪
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主轴部分
• 基本功能：夹持工件旋转
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主轴部分
• 基本功能：夹持工件旋转
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数控车床结构17191489
转接板 ：与NC输入输出、外围线路连接时，信号线PIN口 与接点的转
换装பைடு நூலகம்，以集成形式制定的电路板，以简化线 路
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数控车床结构17191489
操作箱：用于控制、执行、监视机床的状态动作的装置， 由显示器、操作面板、电源开关…等等组成
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2020/11/21
数控车床结构17191489
数控车床外观
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FTC10
数控车床结构17191489
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FTC20 /FTC30
数控车床结构17191489
五大铸件：底座、床鞍、主轴头、滑板、尾座
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数控车床结构17191489
主轴部分
• 基本功能：夹持工件旋转
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数控车床结构17191489
主轴传动方式:通过皮带传动
编码器
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数控车床结构17191489
动力系统
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交流伺服 电机
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动力系统
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主轴伺服 电机
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动力系统
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油压系统
夹头压力 尾座压力
系统压力
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油压系统
液压油冷 却装置
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油压系统 液压站
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切削液 水箱
油水分离 装置
废油箱
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数控车床结构17191489
NC控制器：类似于电脑的主机，可进行处理、计算、转换、 输入输出各种信号，以及存储系统资料、用户资料……等 等
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FANUC
三菱
数控车床结构17191489
电源模块 ：先将3相220V的 交流电源，整流为2相300V 直流电源，然后再将300V 直流电源通过短接铜片传 输给下一个伺服单元 。 （提供伺服驱动电源及工 作电源）
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鞍座
数控车床结构17191489
滑板，联接刀塔和鞍座
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鞍座
数控车床结构17191489
刀塔，用来安装刀具
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动力 刀塔
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刀塔，用来安装刀具
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动力 刀塔
数控车床结构17191489
尾座，用来支撑长轴零件的加工
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