项目五数控机床整

项目五数控机床整机机械装调任务一项目教学单元设计【学习目标】（1）了解数控机床整机机械部分的组成及结构特点。（2）熟悉数控机床各个参数所代表的具体含义。（3）掌握数控机床整机功能布局、典型零部件的结构特点及工艺特点。（4）掌握数控机床整机的装配要点及精度检测要素。项目五数控机床整机机械装调任务一项目教学单元设计【教学内容】卧式加工中心整机组成及布局特点、机床主要零部件的设计及工艺特征、整机机械检测的主要几何精度。项目五数控机床整机机械装调知识点1加工中心整机组成及布局特点本项目以TH6340型交换台卧式加工中心（见图5-1）为例来说明数控机床整机机械装调程序及步骤。项目五数控机床整机机械装调项目五数控机床整机机械装调1．机床的主要组成及整体布局特点该机床主要由底座（10部）、立柱（20部）、主轴箱（30部）、工作台（11部）、刀库（40部）、液压系统（50部）、自动排屑系统（60部）、冷却冲屑系统（70部）、液压与气动管路（80部）、整体防护罩（TF部）和电气控制箱（90部）等组成。项目五数控机床整机机械装调1．机床的主要组成及整体布局特点整体布局具有以下特点：（1）机床整体布局采用整体床身、十字滑台、立柱移动的三坐标加工单元以及固定工作台结构的机电一体化布局、结构紧凑、占地面积小，并且这样的整体布局极易组成柔性生产线。（2）机床具有大流量冷却冲屑和自动排屑装置，排屑口位于机床的后侧，排屑方便。项目五数控机床整机机械装调（3）机床采用整体防护，密封性好，不仅可以满足大流量冷却和冲屑的要求，而且可使机床工作时不污染环境。（4）凸轮机械手、刀库位于主轴的左侧（面对机床观察）。刀库由伺服电动机结合弧面分度凸轮机构来驱动，机械精确定位，动作可靠并且换刀时间短。项目五数控机床整机机械装调（5）机床采用集中按钮站操作，操作面板位于机床右侧的电气控制箱上，并且配有可移动的手摇脉冲发生器控制盒，操作方便。（6）主轴箱设有液压平衡装置。（7）机床三个进给方向的导轨均采用滚动直线导轨，与滑动导轨相比，滚动直线导轨具有精度高，动、静摩擦系数小，精度保持性更高的特点，并且能大大改善机床的低速性能。项目五数控机床整机机械装调（8）机床的三个进给方向的滚珠丝杠均采用进口滚珠丝杠，并且滚珠丝杠的支承方式采用预拉伸结构，提高了机床的运动刚性。（9）机床的主轴轴承，丝杠支承轴承，均采用世界名牌公司的产品，保证了机床的有关精度和机床的工作可靠性。（10）机床的液压系统中液压元件、液压工作站均采用性能可靠的整套进口产品，保证了机床液压系统工作的可靠性。项目五数控机床整机机械装调（11）机床所有外露走线、走管精心布局，排列整齐，并且均有良好的防护装置。（12）机床主要大件均采用树脂砂造型，强度高，不加工表面平整。机械加工采用的是二次时效处理，可消除应力。（13）机床工作台采用鼠牙盘分度，鼠牙盘端面齿数为144。（14）数控系统先进，且性能价格比高。项目五数控机床整机机械装调2．机床主要技术参数工作台面积400mmx400mm工作台最大承载重量400kg工作台最小分度2.5°工作台分度时间8s/r纵向行程500mm横向行程400mm垂向行程400mm项目五数控机床整机机械装调主轴中心至工作台面的距离50~500mm主轴端面至工作台中心的距离150-600mm主电动机功率AC5.5/7.5(30min)kW主轴锥孔序号ISONo.40主轴转速范围60~6000r/min主轴变速级数无级项目五数控机床整机机械装调切削进给速度(x、y、z)1~10000mm/min快速进给速度(x、y、z)24000mm/min进给电动机功率(x、y、z)1.8kW刀库容量24把刀柄规格BT40换刀方式任选项目五数控机床整机机械装调平均换刀时间4s最大刀具直径100mm最大刀具长度250mm最大刀具重量8kg空气压力5~6kgf/cm²机床最大轮廓尺寸（宽x长x高）2500x4474x2950mm机床重量8t项目五数控机床整机机械装调3．机床主要部件结构机床主要部件结构除了前面介绍过的主轴箱、立柱、工作台和刀库外，还包括以下功能部件。1）液压系统（1）整个液压系统采用集中液压站供油，由分立元件组成各种功能模块，油路单独控制，分立安装，调试方便，便于维修。（2）主轴箱平衡采用平衡阀来控制油路。（3）工作台托盘回转采用液压马达，快进、工进控制油路。液压马达液压马达是将液压泵提供的液压能转变为机械能的能量转换装置。输出的是旋转运动。项目五数控机床整机机械装调（4）刀库的拔刀、插刀液压控制油路，工作台分度时的抬起落下控制油路，以及工作台夹紧松开控制油路，均采用减压阀和节流阀来控制油路压力和流量。（5）在不便于从油缸外部拾取液压油缸动作信号的地方均采用压力继电器拾取信号，从而使结构更简单。项目五数控机床整机机械装调（6）所有液压油路标准统一，采用叠加式液压阀，安装调试、维修方便。（7）所有液压管接头统一采用卡套式，能有效防止液压管接头处的漏油。项目五数控机床整机机械装调叠加阀----是在近10来年在板式阀集成化的基础上发展起来的，是以阀体本身作为连接体，不需要另外的连接体。同一通径的叠加阀。其油口和螺栓孔大小，位置及数量都与相匹配的板式换向阀相同，只要将同一通径的叠加阀按照一定的顺序叠加起来，再加上电磁阀或电液换向阀，然后用螺栓固定，即可组成各种典型的液压系统。项目五数控机床整机机械装调叠加式液压阀项目五数控机床整机机械装调卡套式管接头叠加式液压阀卡套式直通管接头(GB/T3733-2008）卡套式三通管接头(GB/T3745-2008)各式卡套式管接头卡套式管接头接头体卡套螺母项目五数控机床整机机械装调卡套式管接头的密封原理，先将螺母及卡套套在紫铜管上，卡套同接头体内锥面相遇，在螺母的推动下，前部径向开始收缩变形，卡套前端外侧卡住接头体，内侧卡住紫铜管，当螺母继续推动时，卡套刃口强迫箍紧切入铜管，启到了紧固密封连接的作用。项目五数控机床整机机械装调卡套式管接头的简介：卡套式管接头由三部分组成：接头体、卡套、螺母。当卡套和螺母套在钢管上插入接头体后，旋紧螺母时，卡套前端外侧与接头体锥面贴合，内刃均匀地咬入无缝钢管，形成有效密封。卡套式管接头选取了合理的锥面和卡套切入角，具有双道密封效果。因此，增强了管接头的密封性能，承压能力和抗振能力。除此以外，其卡套的压缩范围较大，不仅能克服管子的固有公差，并能提高重复装拆次数。项目五数控机床整机机械装调电磁阀电磁阀电磁阀一般用于液压系统，来关闭和开通油路。电磁阀包括（线圈、磁铁、顶杆）。电磁阀的工作原理---当线圈接通电流，便产生了磁性，跟磁铁相互吸引，磁铁就会拉动顶杆（打开）。关闭电源，顶杆在弹簧力的作用下就复位了（关闭），这样电磁阀就完成了开关动作。电磁阀工作原理电磁阀电液换向阀简单来说：通常电磁换向阀用于小流量液压系统，电液换向阀用于大流量液压系统。项目五数控机床整机机械装调2）冷却系统（1）在结构上和布局上将冷却液箱和排屑装置设计为一体，放置在机床的后侧，排屑装置从机床后侧的底座下部预先留好的空当伸进机床底座前侧的排屑口处。这样的布局处理主要考虑；一是冷却系统占地面积小，有利于安装使用并便于保持区域的清洁，做到文明生产；二是有利于冷却液、冲屑液的回收；三是分别控制冷却液源，冲屑液源和排屑装置，有利于故障检查。项目五数控机床整机机械装调（2）在工作台、交换工作台的周围和底座上部的四周都专门设计了回水槽，并且容积大。在底座的聚屑口处还设计有大斜面，目的是使回水流畅。（3）冷却液出水处设置的机床主轴的下方，共有四个出水口。冲屑液出水口设置在主轴左、右前方的防护罩上。所有出水口均采用可调式卡扣软管，便于调整出水角度。项目五数控机床整机机械装调可调式卡扣软管（塑料、金属）项目五数控机床整机机械装调3）机床的防护部分机床的防护分三部分：一是整体防护，二是导轨防护，三是工作台交换装置的防护。整体防护的目的是为了防止机床切削过程中产生的切屑、飞溅的冷却液不污染机床操作区域，保障人身安全。导轨防护和工作交换装置防护的目的是为了防止冷却液的切屑进入导轨和工作台的定位机构，使机床产生故障。项目五数控机床整机机械装调风琴式导轨防护罩钢板伸缩式防护罩风琴式导轨防护罩钢板伸缩式防护罩钢板伸缩式防护罩x型伸缩架项目五数控机床整机机械装调4）气动元件本机床的气动元件系统主要有四个功能。其一，主轴换刀时，提供气源用来清洁刀柄。其二，在工作台分度时，提供气源用来清洁工作台的鼠牙盘。其三，要交换工作台时，提供气源用来开启和关闭整体防护罩前侧的门，以满足工作台交换的要求。其四，在冷却液开启时，提供气源供给主轴前轴承，拼封堵进入主轴前轴承的冷却液。项目五数控机床整机机械装调5）机床的控制系统本机床可以根据用户需要配备数控系统。为了提高数控系统的性能价格比，减少一些不必要的功能，在满足机床性能的前提下，可对数控系统的选用进行优化，以利于进一步提高机床运动的可靠性，降低用户对机床的使用成本。项目五数控机床整机机械装调（1）根据卧式加工中心的使用功能，选择FANUCOMDⅡ型系统为控制主系统。控制机床X、Y、Z三个坐标的运动。选择FANUC两个单轴数控系统为控制子系统，控制刀库的运动和工作台的回转运动。(2)精心设计PLC（可编程控制器）软件，内容丰富，运行可靠，诊断能力强，可及时将故障信息显示出来，告知操作者。项目五数控机床整机机械装调（3）优选电器元件，合理布置操作面板。法兰克数控车床面板西门子数控操作面板项目五数控机床整机机械装调知识点2主要支承件的加工及工艺特点镗铣类数控机床的三个基本直线运动轴构成了空间直角坐标系的三个坐标轴，因此三个坐标应相互垂直，其几何精度均围绕着“垂直”和“平行”展开。整机的运动精度取决于功能部件的装配精度，功能部件的装配精度取决于其组成零件的加工精度与几何精度。项目五数控机床整机机械装调1.关键零部件的加工1）主轴的加工主轴材料选用38CrMnAL氮化磨削而成。采用二次时效处理：以最大限度地消除内应力。第一次时效处理在锻件成形之后，机加工之前进行；第二次时效处理在粗加工之后精加工之前进行，由于该主轴的前、后轴颈处与主轴锥孔之间的同心度要求较高，达到0.005mm，并且这些部位本身又有较高的圆度、圆柱度要求，因此粗加工并进行氮化处理后，经一次磨削而成。（一次磨削？）项目五数控机床整机机械装调2）机床主要支承大件的加工TH6340型卧式加工中心的支承大件用来安装滚动直线导轨和滚珠丝杠，具有较高的加工精度要求，因此也采用二次时效处理。导轨安装基面，滚珠丝杠支承座结合面均采用粗精加工，分别精刨和精铣而成。项目五数控机床整机机械装调3）液压油缸和活塞的加工本机床由于动作复杂，采用了较多的液压油缸和活塞，均采用磨削工艺来保证它们之间的配合。特别注意了密封油槽的加工，它是保证机床液压系统工作稳定的重要基础。项目五数控机床整机机械装调4）刀库刀爪的加工刀库刀爪是夹持刀具的关键零件之一。除保证其本身的要求之处，还要保证24副刀爪加工的一致性，这样才能保证刀具在刀库中的定位准确。为此，设计了专用工装，车削而成，以保证加工要求。项目五数控机床整机机械装调5）集成油路块的加工集成油路块采用45钢，其油路孔的位置有一定的加工要求。在加工过程中要保证油路正确。为此，集成油路块采用磨削工艺，油路孔均采用数控钻床来保证其加工要求。项目五数控机床整机机械装调叠加阀集成油路块项目五数控机床整机机械装调集成油路块特点：运用广泛，使得液压系统结构紧凑、便于在工厂组装、调试，极大地减少了安装工作量，利于客户进行维修、保养、更换。项目五数控机床整机机械装调2．公差的基础知识与检测方法1）公差公差是限制尺寸、形状、位置和位移所不能超过的变动量，包括尺寸公差和形位公差。项目五数控