1、數(shù)控機(jī)床的機(jī)械裝調(diào)與維修,數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修工,本章主要內(nèi)容,數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)概述,主傳動(dòng)系統(tǒng)的裝調(diào)與維修,進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的裝調(diào)與維修,數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)故障診斷,本章學(xué)習(xí)目標(biāo),目標(biāo)1,目標(biāo)2,目標(biāo)3,目標(biāo)4,掌握數(shù)車(chē)、數(shù)銑及加工中心機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本組成及特點(diǎn),掌握數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)和進(jìn)給傳動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的拆裝工藝,熟悉主傳動(dòng)的變速方式 熟悉進(jìn)給絲杠螺母副的工作原理和特點(diǎn),掌握數(shù)控機(jī)床主要機(jī)械部件的故障診斷和維護(hù),第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)概述,一、數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)組成,1.數(shù)控車(chē)床結(jié)構(gòu)組成,2.數(shù)控銑床/加工中心的組成,知識(shí)回顧,輸 入 裝 置,輸 出 裝 置,計(jì) 算 機(jī) 數(shù) 控 裝 置,PLC,主軸控制

2、單元,主軸,機(jī)床,伺服電機(jī),位移、速度 控制單元,工 作 臺(tái),位置檢測(cè)反饋裝置,數(shù)控機(jī)床的組成,知識(shí)回顧,數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu),是數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)體，是用于完成各種切削加工的機(jī)械部分。 機(jī)床是被控制的對(duì)象，其運(yùn)動(dòng)的位移和速度以及各種開(kāi)關(guān)量都是被控制的,知識(shí)回顧,主傳動(dòng)系統(tǒng),一,二,三,進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng),基礎(chǔ)支承件,機(jī)械結(jié)構(gòu),數(shù)控車(chē)床結(jié)構(gòu)組成,數(shù)控車(chē)床與普通車(chē)床相比較，其結(jié)構(gòu)上仍然是由床身、主軸箱、刀架、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓、冷卻、潤(rùn)滑系統(tǒng)等部分組成。 數(shù)控車(chē)床是采用伺服電動(dòng)機(jī)經(jīng)滾珠絲杠，傳到滑板和刀架，實(shí)現(xiàn)縱向(Z向)和橫向(X向)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 數(shù)控車(chē)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。,無(wú)防護(hù)裝置 無(wú)自動(dòng)

3、排屑功能 轉(zhuǎn)速相對(duì)較低，有級(jí)變速 主、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)共用一臺(tái)電機(jī) 勞動(dòng)強(qiáng)度高 、 操作者技術(shù)要求高 、效率低、質(zhì)量靠個(gè)人技術(shù),普通機(jī)床,從普車(chē) 到數(shù)車(chē),采用全封閉防護(hù)裝置 采用自動(dòng)排屑裝置 主軸轉(zhuǎn)速高，能實(shí)現(xiàn)無(wú)極變速 主、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)采用各自獨(dú)立的伺服電機(jī) 勞動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)低 、質(zhì)量穩(wěn)定,數(shù)控機(jī)床,數(shù)控車(chē)床結(jié)構(gòu)組成,數(shù)控車(chē)床結(jié)構(gòu)組成,數(shù)控車(chē)床結(jié)構(gòu)組成,底 座：整臺(tái)機(jī)床的主體，支撐著機(jī)臺(tái)的所有重量,主軸頭：用來(lái)安放主軸,數(shù)控車(chē)床結(jié)構(gòu)組成,鞍座,滑板,底座,鞍 座： 下面連接 著底座， 上面連接 滑板，用 于實(shí)現(xiàn)X 軸移動(dòng)等 功能,數(shù)控車(chē)床結(jié)構(gòu)組成,刀塔：用來(lái)安裝刀具,動(dòng)力刀塔,動(dòng)力刀塔,數(shù)控車(chē)床結(jié)構(gòu)組

4、成,主軸部分：夾持工件旋轉(zhuǎn),數(shù)控銑床/加工中心的組成,溫故知新,相同點(diǎn),不同點(diǎn),加工中心是在數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，都是通過(guò)程序控制多軸聯(lián)動(dòng)走刀進(jìn)行加工的數(shù)控機(jī)床,加工中心具有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀功能,數(shù)控銑床/加工中心的組成,數(shù)控銑削不僅可以加工各種平面、溝槽、螺旋槽、成型表面和孔，而且還能加工各種平面和空間等復(fù)雜型面。,銑槽,銑平面,銑臺(tái)階,數(shù)控銑床/加工中心的組成,一、主軸變速方式,二、電主軸結(jié)構(gòu),三、主軸部件的支承,四、數(shù)控車(chē)床主軸部件的調(diào)整,無(wú)級(jí)和分段變速方式,主要部件,軸承的類(lèi)型及預(yù)緊方式,部件結(jié)構(gòu)、拆卸與調(diào)整,第二節(jié) 主傳動(dòng)系統(tǒng)的裝調(diào)與維修,主傳動(dòng)系統(tǒng)的裝調(diào)與維修,一、主軸變速方式

5、,現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)廣泛采用無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)，用交流調(diào)速電機(jī)或直流調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，它們能方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，且傳動(dòng)鏈短，傳動(dòng)件少，提高了變速的可靠性，其制造精度則要求很高。根據(jù)數(shù)控機(jī)床對(duì)主軸轉(zhuǎn)速、變速范圍和輸出功率的要求不同，其主軸的變速方式主要有以下幾種形式：,由調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng),實(shí)現(xiàn)方式：由主軸電機(jī)直接驅(qū)動(dòng) 優(yōu)點(diǎn)：這種方式大大簡(jiǎn)化主軸結(jié)構(gòu)，有效地提高主軸剛度。 缺點(diǎn)：主軸輸出扭矩小，電機(jī)的發(fā)熱對(duì)主軸精度影響大。 適用場(chǎng)合：高速機(jī)床，可滿足中、高檔數(shù)控機(jī)床對(duì)速度的控制要求,內(nèi)裝電動(dòng)機(jī)主軸（電主軸）,內(nèi)裝式主軸電機(jī)又稱(chēng)電主軸 實(shí)現(xiàn)方式：主軸電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸合而為一，傳動(dòng)鏈為零，又稱(chēng)“零傳動(dòng)

6、”。 應(yīng)用：超高速數(shù)控機(jī)床。（美國(guó)、德國(guó)、日本、瑞士、意大利等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，都在高速數(shù)控機(jī)床上廣泛采用了電主軸結(jié)構(gòu)）,內(nèi)裝電動(dòng)機(jī)主軸（電主軸）,電主軸有什么優(yōu)點(diǎn)呢,分段無(wú)級(jí)變速,在大、中型數(shù)控機(jī)床上，為了使主軸在低速時(shí)獲得大轉(zhuǎn)矩和擴(kuò)大恒功率調(diào)速范圍，通常在使用無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)的基礎(chǔ)上，在增加兩級(jí)或三級(jí)輔助機(jī)械變速機(jī)構(gòu)作為補(bǔ)充。通過(guò)分段變速方式，確保低速時(shí)的大扭矩，擴(kuò)大恒功率調(diào)速范圍，滿足機(jī)床重切削時(shí)對(duì)扭矩的要求。,帶有變速齒輪的主傳動(dòng),主軸電機(jī)經(jīng)過(guò)二級(jí)齒輪變速，使主軸獲得低速和高速兩種轉(zhuǎn)速系列，這種分段無(wú)級(jí)變速，確保低速時(shí)的大扭矩，滿足機(jī)床對(duì)扭矩特性的要求。 滑移齒輪常用液壓撥叉和電磁離合器來(lái)改變

7、其位置。,帶有變速齒輪的主傳動(dòng),為什么不采用主電機(jī)與主軸直聯(lián)的變速方式，全部由主電機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速？,思考,原因,主軸電機(jī)的特性,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速小于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，主軸工作在恒扭矩區(qū) 當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速大于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，主軸工作在恒功率區(qū),帶有變速齒輪的主傳動(dòng),若主軸與主軸電機(jī)之間采用1:1的直聯(lián)方式，雖然主軸電機(jī)的速度可以在零速度到標(biāo)定的最大轉(zhuǎn)速之間連續(xù)變化，但在額定功率之下的調(diào)速范圍只能由額定轉(zhuǎn)速到最大轉(zhuǎn)速,帶有變速齒輪的主傳動(dòng),怎么解決呢？,主軸電機(jī)與驅(qū)動(dòng)裝置的體積、重量、成本大大增加,大功率電機(jī),分段無(wú)級(jí)變速,可展寬恒功率范圍，經(jīng)濟(jì)，但需要自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu),解決方法,增加減速機(jī)構(gòu),可滿足低速大扭矩的要求，但降

8、低了恒功率調(diào)速范圍,帶有變速齒輪的主傳動(dòng),帶有變速齒輪的主傳動(dòng),舉一反三-參考汽車(chē)變速箱,通過(guò)帶傳動(dòng)的主傳動(dòng),這種傳動(dòng)主要用在轉(zhuǎn)速較高、變速范圍不大的小型數(shù)控機(jī)床上。電機(jī)本身的調(diào)整就能夠滿足要求，不用齒輪變速，可以避免由齒輪傳動(dòng)所引起的振動(dòng)和噪聲。它適用于高速低轉(zhuǎn)矩特性的主軸，常用的有多楔帶和同步齒形帶。,通過(guò)帶傳動(dòng)的主傳動(dòng),主軸脈沖編碼器,同步齒形帶,主軸,二、電主軸結(jié)構(gòu),電主軸采用變頻電機(jī)與機(jī)床的主軸合二為一的結(jié)構(gòu)形式,即變頻電機(jī)的空心轉(zhuǎn)子與機(jī)床主軸零件過(guò)盈配合套裝（熱裝）在一起，帶冷卻套的定子裝配（熱裝）在主軸單元的殼體內(nèi)直接與機(jī)床連接，成為集成式電機(jī)主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)子就是機(jī)床的主軸,機(jī)床主

9、軸單元的殼體就是電機(jī)座。,電主軸結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)軸,支撐系統(tǒng),電機(jī)定子,電機(jī)轉(zhuǎn)子,軸殼,循環(huán)冷卻系統(tǒng),潤(rùn)滑系統(tǒng),控制系統(tǒng),電主軸結(jié)構(gòu),軸殼,殼體主要由外殼、前后大蓋以及后軸承座等固定不動(dòng)的零件組成，通常將軸承座孔直接設(shè)計(jì)在軸殼上。電主軸為加裝電動(dòng)機(jī)定子，必須開(kāi)放一端。,電主軸結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸是高速電主軸的主要回轉(zhuǎn)體，且承受切削力，又屬深孔軸，對(duì)于內(nèi)外圓同軸度以及前錐孔相對(duì)支承面的徑向跳動(dòng)和端面跳動(dòng)，均有極精密要求。,電主軸結(jié)構(gòu),軸承,高速電主軸的核心支撐部件是高速精密軸承。電主軸的軸承必須具有高速性能好、動(dòng)負(fù)荷承載能力高、潤(rùn)滑性能好、發(fā)熱量小等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，相繼開(kāi)發(fā)研制了陶瓷軸承、磁浮軸承、液體動(dòng)靜壓

10、軸承、氣體靜壓軸承。,電主軸結(jié)構(gòu),定子與轉(zhuǎn)子,電主軸的定子由具有高導(dǎo)磁率的優(yōu)質(zhì)硅鋼片疊壓而成，定子內(nèi)腔帶有沖制嵌線槽。定子通過(guò)一個(gè)冷卻套固裝在電主軸的殼體上。 轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、鼠籠和轉(zhuǎn)軸三部分組成。位于前后軸承之間，用熱壓裝配法與主軸產(chǎn)生過(guò)盈配合，由過(guò)盈力傳遞扭矩。,三、主軸部件的支承,主軸支承：指主軸軸承、支承座及其他相關(guān)零件的組合體，其中核心元件是軸承。因此把采用滾動(dòng)軸承的主軸支承稱(chēng)為主軸滾動(dòng)支承；把采用滑動(dòng)軸承的稱(chēng)為主軸滑動(dòng)支承。 主軸滾動(dòng)支承的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：滾動(dòng)軸承類(lèi)型的選擇、軸承的配置、軸承的精度及其選配、軸承的間隙調(diào)整、支承座的結(jié)構(gòu)、軸承的配合及其配合零件的精度、軸承的潤(rùn)滑與密封等

11、。,主軸部件的支承,主軸部件支承的選擇原則： 主軸軸承的選用對(duì)主軸組件的工作性能有很大的影響。 主軸較粗，軸承直徑較大，因此軸承的負(fù)荷較輕。 一般，承載能力和疲勞壽命不是選擇主軸軸承的主要指標(biāo)，主軸軸承應(yīng)根據(jù)精度、剛度和轉(zhuǎn)速選擇。 選擇軸承的類(lèi)型、組合以及配置型式。 為了提高精度和剛度，主軸軸承的間隙應(yīng)該是可調(diào)的。,注意哦,主軸部件的支承,滾動(dòng)軸承,液體動(dòng)壓軸承,液體靜壓軸承,磁懸浮軸承,空氣靜壓軸承,支承類(lèi)型,滾動(dòng)軸承,滾動(dòng)軸承的功用：支承軸類(lèi)回轉(zhuǎn)零件,滾動(dòng)軸承屬于標(biāo)準(zhǔn)零件，由專(zhuān)門(mén)廠家生產(chǎn)。,滾動(dòng)軸承的特點(diǎn)（與滑動(dòng)軸承相比）：,滾動(dòng)軸承,組成：內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體、保持架,最簡(jiǎn)單的軸承只有滾動(dòng)

12、體；有些軸承除以上四件外，還增加有其他特殊零件。如止動(dòng)環(huán)、密封蓋等,滾動(dòng)軸承,外圈：與軸承座相配；,保持架：防止?jié)L動(dòng)體直接接觸。,內(nèi)圈：與軸頸相配；,滾動(dòng)體：將滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)摩擦；,常見(jiàn)的滾動(dòng)體有六種形狀,滾動(dòng)軸承的類(lèi)型,按滾動(dòng)體形狀分,球軸承：承載能力低，極限轉(zhuǎn)速高,滾子軸承：承載能力高，極限轉(zhuǎn)速低,圓柱滾子軸承,圓錐滾子軸承,球面滾子軸承,滾針軸承,滾動(dòng)軸承的類(lèi)型,按軸承的結(jié)構(gòu)形式不同分,深溝球軸承,圓柱滾子軸承,推力球軸承,角接觸球軸承,圓錐滾子軸承,調(diào)心球軸承,主軸部件常用滾動(dòng)軸承的類(lèi)型,選用軸承要考慮的因素：,軸承的載荷,軸承的轉(zhuǎn)速,軸承的調(diào)心性能,軸承的安裝和拆卸,經(jīng)濟(jì)性,主軸

13、部件常用滾動(dòng)軸承的類(lèi)型,軸承的載荷,方向,性質(zhì),大小,載荷大,載荷小,軸向力推力軸承,徑向力向心軸承,軸、徑向力向心推力軸承或組合軸承,有沖擊載荷時(shí)宜用滾子軸承,四、數(shù)車(chē)主軸部件的調(diào)整,主軸為精密部件，選擇好拆卸環(huán)境，輕拿輕放。 拆卸過(guò)程要注意拆卸順序和使用適當(dāng)?shù)墓ぞ摺?軸承的拆卸要注意使用適當(dāng)?shù)墓ぞ?，在正確的部位加力。 角接觸軸承要注意大口的開(kāi)口方向，恢復(fù)時(shí)保持一致。 裝配時(shí)，調(diào)整圓柱滾子軸承的間隙。,注意哦.,第三節(jié) 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的裝調(diào)與維修,溫故知新,數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)是以數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給軸，即機(jī)床的移動(dòng)部件（刀架或工作臺(tái)）的位置和速度為控制量的，是以保證刀具和工件相對(duì)關(guān)系為目的，因此

14、，不僅要定性，還要定量。,定義：實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行件進(jìn)給的系統(tǒng)，即進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置。 特點(diǎn)：是數(shù)控裝置的直接控制對(duì)象，以機(jī)床的移動(dòng)部件的位置和速度作為控制矢量。 實(shí)現(xiàn)過(guò)程：（數(shù)控裝置）指令信號(hào)（進(jìn)給速度和位移） 伺服驅(qū)動(dòng)裝置（轉(zhuǎn)換和放大）執(zhí)行電機(jī)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行部件（工作臺(tái)等） 實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給或快速運(yùn)動(dòng)。,進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng),溫故知新,組成,伺服驅(qū)動(dòng)裝置：轉(zhuǎn)換和放大指令信號(hào)（速度、位移）,執(zhí)行電機(jī)：伺服系統(tǒng)執(zhí)行件：步進(jìn)電機(jī)、直流、交流伺服電機(jī),機(jī)械傳動(dòng)裝置：將動(dòng)力源旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)的整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)鏈,溫故知新,傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 齒輪傳動(dòng) 同步齒形帶 傳動(dòng) 聯(lián)軸器,運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu) 絲杠螺母副 齒輪齒條副,導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo)軌

15、滾動(dòng)、靜壓直線導(dǎo)軌,溫故知新,伺服電機(jī),聯(lián)軸器 減速器,絲杠螺母?jìng)鲃?dòng),齒輪齒條傳動(dòng),蝸輪蝸桿傳動(dòng),進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的類(lèi)型,溫故知新,進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的類(lèi)型,聯(lián)軸器直聯(lián)的結(jié)構(gòu)形式,1,滾珠絲杠,伺服電機(jī),聯(lián)軸器,聯(lián)軸器座,溫故知新,進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的類(lèi)型,通過(guò)同步齒形帶聯(lián)接的結(jié)構(gòu)形式,1,伺服電機(jī),同步齒形帶,溫故知新,進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的類(lèi)型,通過(guò)齒輪聯(lián)接的結(jié)構(gòu)形式,1,溫故知新,一、聯(lián)軸器,數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，常采用電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器與絲杠螺母副直聯(lián)的傳動(dòng)方式。 聯(lián)軸器：用來(lái)把兩軸聯(lián)接在一起，以傳遞運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)矩，機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)后才能接合或分離的一種裝置。,帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖,聯(lián)軸器,聯(lián)接不同部件的兩軸，傳遞扭矩,聯(lián)

16、軸器,功用,用于聯(lián)接軸與軸，以傳遞運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)矩； 補(bǔ)償所聯(lián)兩軸的相對(duì)偏移； 可用作安全裝置：作為一種安全裝置用來(lái)防止被聯(lián)接件承受過(guò)大的載荷，起到過(guò)載保護(hù)的作用。 吸振、緩沖。,聯(lián)軸器,特點(diǎn),用聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸只有在機(jī)器停車(chē)后，經(jīng)拆卸才能使兩軸分開(kāi)。,離合器：機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中，可根據(jù)需要將兩軸分離或結(jié)合。,聯(lián)軸器,分類(lèi),按結(jié)構(gòu)特性分：,剛性聯(lián)軸器：適用于兩軸能?chē)?yán)格對(duì)中，并在工作中 不發(fā)生相對(duì)位移的地方，如凸緣聯(lián)軸器。 撓性聯(lián)軸器：適用于兩軸有偏斜或工作中有相對(duì)位移的地方,套筒聯(lián)軸器,結(jié)構(gòu)：用一個(gè)套筒通過(guò)鍵或銷(xiāo)釘將兩軸聯(lián)接在一起。用緊定螺釘來(lái)實(shí)現(xiàn)軸向固定。,型式：,半圓鍵,普通平鍵,特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方

17、便、傳遞扭矩較大，但不能緩沖減振 。,套筒聯(lián)軸器,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，依靠錐銷(xiāo)、鍵或螺釘與兩軸聯(lián)接并傳遞扭矩，無(wú)標(biāo)準(zhǔn)，需自行設(shè)計(jì)。,凸緣式聯(lián)軸器,對(duì)中榫,絞制孔螺栓,凸緣式聯(lián)軸器,a) 用凸肩和凹槽對(duì)中,工作時(shí)，靠?jī)蓚€(gè)半聯(lián)軸器接合面間的摩擦力來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。,a）用凸肩與凹槽對(duì)中,凸緣式聯(lián)軸器,工作時(shí)靠螺栓桿的剪切和螺栓桿與孔壁的擠壓來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。這種方式傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較高。,b)用配合螺栓對(duì)中,有彈性元件撓性聯(lián)軸器,錐環(huán)無(wú)鍵消隙聯(lián)軸器,彈性環(huán)（錐環(huán)）聯(lián)接：利用錐面貼合并擠緊在軸轂之間用摩擦力傳遞扭矩，有過(guò)載保護(hù)作用。,膜片聯(lián)軸器,有彈性元件撓性聯(lián)軸器,特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、彈性元件的聯(lián)接之間沒(méi)有間隙，不需要潤(rùn)滑，

18、維護(hù)方便、質(zhì)量小、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)。但扭轉(zhuǎn)減振性能差。 應(yīng)用：主要用于載荷平穩(wěn)的高速傳動(dòng)，如直升機(jī)尾翼軸。,彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,制造容易、裝拆方便、價(jià)廉。但彈性套易磨損，壽命較短。 用于載荷平穩(wěn)、起動(dòng)頻繁或需正反轉(zhuǎn)中。,有彈性元件撓性聯(lián)軸器,有彈性元件撓性聯(lián)軸器,彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、裝拆方便，價(jià)廉，耐久性好。 用于軸竄動(dòng)大、起動(dòng)頻繁或需正反轉(zhuǎn)變化較多中。,有彈性元件撓性聯(lián)軸器,梅花形彈性聯(lián)軸器,彈性元件為梅花形，裝配時(shí)，花瓣部分加緊在兩半聯(lián)軸器端面的凸出齒在交錯(cuò)插進(jìn)時(shí)所形成的齒側(cè)空間，起到緩沖減振的作用。,有彈性元件撓性聯(lián)軸器,輪胎式聯(lián)軸器,富有彈性，具有良好的消振能力，能有效地降低

19、動(dòng)載荷和補(bǔ)償較大的軸向位移，且絕緣性能好，運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)噪音。 但徑向尺寸較大，當(dāng)轉(zhuǎn)矩較大時(shí)，產(chǎn)生附加軸向載荷。,十字滑塊聯(lián)軸器,工作時(shí),十字滑塊隨兩軸轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)滑塊上的兩榫可在兩半聯(lián)軸器的凹槽中滑動(dòng)，以補(bǔ)償兩軸的徑向位移。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低； 適用于兩軸相對(duì)偏移量較大、轉(zhuǎn)速不高、工作平穩(wěn)的場(chǎng)合。,無(wú)彈性元件撓性聯(lián)軸器,無(wú)彈性元件撓性聯(lián)軸器,允許徑向位移 適用于小功率、高轉(zhuǎn)速、工作較平穩(wěn)的場(chǎng)合,滑塊聯(lián)軸器,兩面帶有凸塊的浮動(dòng)盤(pán),無(wú)彈性元件撓性聯(lián)軸器,允許較大的角位移； 廣泛應(yīng)用與汽車(chē)、拖拉機(jī)、機(jī)床中。,十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器,無(wú)彈性元件撓性聯(lián)軸器,較大的齒側(cè)間隙,齒頂做成球面,有較多齒傳遞轉(zhuǎn)矩承載高，用于

20、重型機(jī)械。,齒式聯(lián)軸器,無(wú)彈性元件撓性聯(lián)軸器,滾子鏈聯(lián)軸器,允許徑向位移，小的角位移 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便 不適用于有逆轉(zhuǎn)的情況,二、滾珠絲杠螺母副,絲杠螺母副將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)，用較小的驅(qū)動(dòng)力矩就可獲得較大的軸向牽引力。,1.工作原理,主要構(gòu)成： 絲杠、絲杠螺母和滾動(dòng)體（回珠裝置）。 功能：實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)之間相互轉(zhuǎn)換或調(diào)整。 作用：用于機(jī)構(gòu)之間能量的傳遞和運(yùn)動(dòng)形式的傳遞。,螺母,絲杠,滾珠,滾珠絲杠螺母副的工作原理,當(dāng)絲杠作為主動(dòng)體時(shí)，螺母就會(huì)隨絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)角度按照對(duì)應(yīng)規(guī)格的導(dǎo)程轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)，被動(dòng)工件可以通過(guò)螺母座和螺母連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的直線運(yùn)動(dòng)。,滾珠絲杠螺母副的特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn),

21、缺點(diǎn),傳動(dòng)效率高 摩擦阻力小 傳動(dòng)精度高 有可逆性 使用壽命長(zhǎng),制造工藝復(fù)雜， 成本高 不能實(shí)現(xiàn)自鎖 抗沖擊能力差 承載能力不如滑 動(dòng)絲杠傳動(dòng)大,滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式,按滾珠的循環(huán)方式分為,外循環(huán),內(nèi)循環(huán),滾珠在循環(huán)過(guò)程中有時(shí)與絲杠脫離接觸,滾珠在循環(huán)過(guò)程中始終與絲杠保持接觸,內(nèi)循環(huán),外循環(huán),外循環(huán)方式,滾珠在循環(huán)過(guò)程結(jié)束后，通過(guò)螺母外表面上的螺旋槽或插管返回絲杠螺母間重新進(jìn)入循環(huán)。外循環(huán)采用多圈，常見(jiàn)的外循環(huán)式有插管式和螺旋槽式,外循環(huán)-插管式,結(jié)構(gòu)：用彎曲成形的管子插入螺母工作圈始、末端孔內(nèi)以引導(dǎo)滾珠通過(guò)插管，形成滾珠的多圈循環(huán)鏈。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，流暢性好，有較好的工藝性，便于大量生

22、產(chǎn) 缺點(diǎn)：徑向外形尺寸較大，擋珠用的端部耐磨性差,外循環(huán)-螺旋槽式,在螺母體的外圓柱上直接銑出螺旋槽作為滾珠的回程道。 特點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單，易于制造，故使用較廣。,內(nèi)循環(huán),內(nèi)循環(huán)采用單圈，即在一個(gè)循環(huán)回路中只有一圈滾珠。 在螺母的側(cè)孔中，裝入接通相鄰兩圈螺紋滾道的反向器，借助反向器上回珠槽實(shí)現(xiàn)循環(huán)。,三、數(shù)控機(jī)床用導(dǎo)軌,機(jī)床上的直線運(yùn)動(dòng)部件都是沿著它的床身、立柱、橫梁等上的導(dǎo)軌進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的。 從廣義上講：導(dǎo)軌副是用來(lái)支承和引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件沿一定的軌道運(yùn)動(dòng)。,數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌,作用,導(dǎo)向：引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件按給定運(yùn)動(dòng)軌跡準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng) 支承：即保證運(yùn)動(dòng)部件在外力的作用下(運(yùn)動(dòng)部件本身的重量、工件重量、切削力及牽引力等)

23、能準(zhǔn)確地沿著一定方向的運(yùn)動(dòng)。,數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌,組成,活動(dòng)導(dǎo)軌,支承導(dǎo)軌,滑動(dòng)導(dǎo)軌,特征：動(dòng)導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌之間為直接接觸，滑動(dòng)導(dǎo)軌面之間呈混合摩擦,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便和抗振性良好，便于保持精度、剛度，用于對(duì)低速均勻性及定位精度要求不高的機(jī)床。,摩擦系數(shù)大、磨損快、使用壽命短、低速易產(chǎn)生爬行。,滑動(dòng)導(dǎo)軌,塑料導(dǎo)軌,分為：貼塑導(dǎo)軌和注塑導(dǎo)軌 優(yōu)點(diǎn)：摩擦系數(shù)低而穩(wěn)定，吸收振動(dòng)、耐磨性好、化學(xué)穩(wěn)定性好、維修方便、經(jīng)濟(jì)性好等。 缺點(diǎn)：易蠕變，在靜載荷的長(zhǎng)時(shí)間作用下，變形增加，且承載能力低，導(dǎo)熱性差。,滾動(dòng)導(dǎo)軌,型式：運(yùn)動(dòng)件（動(dòng)導(dǎo)軌）和承導(dǎo)件（靜導(dǎo)軌）之間放置滾動(dòng)體（滾珠、滾柱、滾針等）,滾動(dòng)導(dǎo)軌,特點(diǎn)：

24、滾動(dòng)導(dǎo)軌由于滑動(dòng)件與支承件之間是滾動(dòng)摩擦，因此，摩擦系數(shù)小，且動(dòng)、 靜摩擦系數(shù)差別小，低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)爬行，運(yùn)動(dòng)靈活，定位精度高。 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌由專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)。,直線滾動(dòng)導(dǎo)軌與平面導(dǎo)軌一樣，有兩個(gè)基本元件；一個(gè)作為導(dǎo)向的為固定元件（導(dǎo)軌體），另一個(gè)是移動(dòng)元件（滑塊）。它將支承導(dǎo)軌和導(dǎo)向?qū)к壗M合在一起。,滾動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)形式,直線滾動(dòng)導(dǎo)軌,安裝孔,安裝孔,滾動(dòng)體,導(dǎo)軌,滑塊,直線滾動(dòng)導(dǎo)軌,直線導(dǎo)軌被廣泛用于中、小型精密數(shù)控機(jī)床上，特別是中小慣量的高速數(shù)控機(jī)床、激光切割機(jī)、數(shù)控車(chē)削中心等。,滾動(dòng)導(dǎo)軌塊,滾動(dòng)體結(jié)構(gòu)如圖所示，使用時(shí)，導(dǎo)軌塊裝在運(yùn)動(dòng)部件上，每一導(dǎo)軌應(yīng)至少用兩塊或更多塊，導(dǎo)軌塊的數(shù)目取

25、決于導(dǎo)軌的長(zhǎng)度和負(fù)載的大小。與之相對(duì)的導(dǎo)軌多用鑲鋼淬火導(dǎo)軌。,第四節(jié) 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)故障診斷,數(shù)控機(jī)床屬于技術(shù)密集型和知識(shí)密集型設(shè)備，從系統(tǒng) 的基本觀點(diǎn)和原理出發(fā)，考察研究對(duì)象，無(wú)論是機(jī)械或電氣方面的問(wèn)題，都要二者兼顧。,機(jī)械故障的處理是比較麻煩的，要大拆大卸，費(fèi)很大力氣。所以，維修人員一定要在診斷上有90以上把握時(shí)才可以請(qǐng)機(jī)修人員幫忙，特別是在道理上已想清楚，而實(shí)驗(yàn)對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行了必要的分析后，才可以進(jìn)行拆卸。不允許輕易盲目拆卸。,機(jī)械結(jié)構(gòu)故障診斷,1.主傳動(dòng)鏈故障診斷,噪聲過(guò)大 主軸部件動(dòng)平衡不良，使主軸回轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)過(guò)大，引起工作噪聲。 對(duì)于齒輪變速的形式，主軸傳動(dòng)齒輪磨損，使齒輪嚙合間隙

26、過(guò)大，主軸回轉(zhuǎn)時(shí)沖擊振動(dòng)過(guò)大，引起工作噪聲。 主軸支承軸承拉毛或損壞，使主軸回轉(zhuǎn)間隙過(guò)大，回轉(zhuǎn)時(shí)沖擊、振動(dòng)過(guò)大，引起工作噪聲。,主傳動(dòng)鏈故障診斷,主軸在強(qiáng)力切削時(shí)停轉(zhuǎn) 主軸電動(dòng)機(jī)與主軸連接的傳動(dòng)帶過(guò)松。 傳動(dòng)帶表面有油，造成主軸傳動(dòng)時(shí)傳動(dòng)帶打滑。 傳動(dòng)帶使用過(guò)久而失效，造成主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩?zé)o法傳動(dòng)，強(qiáng)力切削時(shí)主軸轉(zhuǎn)矩不足。 主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的離合器、聯(lián)軸器連接、調(diào)整過(guò)松或磨損，造成主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)誤差過(guò)大，強(qiáng)力切削時(shí)主軸振動(dòng)強(qiáng)烈。,主傳動(dòng)鏈故障診斷,主軸發(fā)熱 主軸軸承預(yù)緊力過(guò)大，造成主軸回轉(zhuǎn)時(shí)摩擦過(guò)大，引起主軸溫度急劇升高。 主軸軸承研傷或損壞，造成主軸回轉(zhuǎn)時(shí)摩擦過(guò)大，引起主軸溫度急劇升高。 主

27、軸潤(rùn)滑油臟或有雜質(zhì)，造成主軸回轉(zhuǎn)時(shí)阻力過(guò)大，引起主軸溫度升高。 主軸軸承潤(rùn)滑油脂耗盡或潤(rùn)滑油脂過(guò)多，造成主軸回轉(zhuǎn)時(shí)阻力、摩擦過(guò)大，引起主軸溫度升高。,主傳動(dòng)鏈故障診斷,刀具無(wú)法夾緊 碟形彈簧位移量太小，使主軸抓刀、夾緊裝置無(wú)法到達(dá)正確位置，刀具無(wú)法夾緊。 彈簧夾頭損壞，使主軸夾緊裝置無(wú)法夾緊刀具。 碟形彈簧失效，使主軸抓刀、夾緊裝置無(wú)法運(yùn)動(dòng)到達(dá)正確位置，刀具無(wú)法夾緊。 刀柄上拉釘過(guò)長(zhǎng)，頂撞到主軸抓刀、夾緊裝置，使其無(wú)法運(yùn)動(dòng)到達(dá)正確位置，刀具無(wú)法夾緊。,維修實(shí)例,故障現(xiàn)象：開(kāi)機(jī)后主軸不轉(zhuǎn)動(dòng)。 故障可能原因及排除 主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)燒壞，失去動(dòng)力源 檢查電動(dòng)機(jī)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)良好； v帶過(guò)長(zhǎng)打滑，帶不動(dòng)主軸 調(diào)

28、整V帶松緊程度主軸仍無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)； 帶輪的鍵或鍵槽損壞，帶輪空轉(zhuǎn) 檢查傳動(dòng)鍵沒(méi)有損壞； 傳動(dòng)軸上的齒輪或軸承損壞，造成了傳動(dòng)卡死 拆下傳動(dòng)軸發(fā)現(xiàn)軸承，因缺乏潤(rùn)滑而燒毀，將其拆下后，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)主軸正常,維修實(shí)例,故障現(xiàn)象：開(kāi)機(jī)后主軸不轉(zhuǎn)動(dòng)。 處理過(guò)程： 將軸承裝上后試驗(yàn)主軸運(yùn)動(dòng)正常，但主軸制動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，這時(shí)就應(yīng)調(diào)整摩擦盤(pán)和銜鐵之間的間隙，將銜鐵和摩擦盤(pán)間隙調(diào)至1mm之后，用螺母將其鎖緊之后再試車(chē)，主軸制動(dòng)迅速，故障全排除。,維修實(shí)例,故障現(xiàn)象：孔加工時(shí)表面粗糙度值太大。 故障可能原因及處理 主軸徑向間隙大，軸向竄動(dòng)大 應(yīng)拆卸主軸，修磨墊片，擰緊螺母，保證其徑向圓跳動(dòng)誤差和軸向竄動(dòng)量合格。 主軸與軸瓦的接觸精度差 應(yīng)刮研軸瓦或更換新軸承，修復(fù)軸承配合精度 ； 傳動(dòng)V帶過(guò)松或有破損現(xiàn)象 應(yīng)調(diào)整、緊固電動(dòng)機(jī)座使V帶適當(dāng)張緊或更換新V帶 ； 電動(dòng)機(jī)振動(dòng)大 應(yīng)緊固電動(dòng)機(jī)座或更換