数控铣床的结构组成

数控铣床的结构组成

　数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备，两者的加工工艺基本相同，结构也有些相似。接下来，我为大家分享数控铣床的结构组成，快来看看吧!

　基本结构

　数控铣床形式多样，不同类型的数控铣床在组成上虽有所差别，但却有许多相似之处。下面以XK5040A型数控立式升降台铣床为例介绍其组成情况。Ⅺ锯040A型数控立式升降台铣床配有Ⅳ四3MA数控系统，采用全数字交流伺服驱动。该机床由6个主要部分组成即床身部分，铣头部分，工作台部分，横进给部分，升降台部分，冷却、润滑部分。床身内部布局合理，具有良好的刚性，底座上设有4个调节螺栓，便于机床进行水平调整，切削液储液褴设在机床座内部。。

　系统分类

　①冷却系统。机床的冷却系统是由冷却泵、出水管、回水管、开关及喷嘴等组成，冷却泵安装在机床底座的内腔里，冷却泵将切削液从底座内储液池打至出水管，然后经喷嘴喷出，对切削区进行冷却。

　②润滑系统及方式。润滑系统是由手动润捐油泵、分油器、节流阀、油管等组成。机床采用周期润滑方式，用手动润滑油泵，通过分油器对主轴套筒、纵横向导轨及三向滚珠丝杆进行润滑，以提高机床的使用寿命。

　从数字控制技术特点看由于数控机床采用了伺服电机，应用数字技术实现了对机床执行部件工作顺序和运动位移的直接控制，传统机床的变速箱结构被取消或部分取消了，因而机械结构也大大简化了。数字控制还要求机械系统有较高的传动刚度和无传动间隙，以确保控制指令的执行和控制品质的实现。同时由于计算机水平和控制能力的不断提高，同一台机床上允许更多功能部件同时执行所需要的各种辅助功能已成为可能，因而数控机床的机械结构比传统机床具有更高的集成化功能要求。

　从制造技术发展的要求看，随着新材料和新工艺的出现，以及市场竞争对低成本的要求，金属切削加工正朝着切削速度和精度越来越高、生产效率越来越高和系统越来越可靠的方向发展。这就要求在传统机床基础上发展起来的数控机床精度更高驱动功率更太，机械机构动’静、热态刚度更好，工作更可靠，能实现长时同连续运行和尽可能少的停机时间。

　铣头部分

　铣头部分由有级(或无级)变速箱和铣头两个部件组成。铣头主轴支承在高精度轴承上保证主轴具有高回转精度和良好的刚性;主轴装有快速换刀螺母，前端锥采用1$0505锥度;主轴采用机械无级变速，其调节范围宽，传动平稳，操作方便。刹车机构能使主轴迅速制动，可节省辅助时间，刹车时通过制动手柄撑开止动环使主轴立即制动。启动主电动机时，应注意松开主轴制动手柄。铣头部件还装有伺服电机、内齿带轮、滚珠丝杠副及主轴套简，它们形成垂直方向(z方向)进给传动链，使主轴作垂向直线运动。

　工作台与床鞍支承在升降台较宽的水平导轨上，工作台的纵向进给是由安装在工作台右端的伺服电机驱动的。通过内齿带轮带动精密滚珠丝杠剐，从而使工作台获得纵向进给。工作台左端装有手轮和刻度盘，以便进行手动操作。床鞍的纵横向导轨面均采用了TuRcllE B贴塑面，从而提高了导轨的耐磨性、运动的平稳性和精度的保持性，消除了低速爬行现象。

　基础件

　数控铣床的基础件通常是指床身、立柱、横梁、工作台、底座等结构件，其尺寸较大(俗称大件)，井构成了机床的基本框架。其他部件附着在基础件上，有的部件还需要沿着基础件运动。由于基础件起着支撑和导向的作用，因而对基础件的本要求是刚度好。

　变频器

　变频器(Variable-frequency Drive，VFD)是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的功率控制设备。在数控机床中，变频器主要用于控制主轴的动作。

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摘要：齿轮油泵广泛应用于石油、化工、船舶、电力、粮油、食品、医疗、建材、冶金、国防科研等行业。适用于输送无固体颗粒和纤维、无腐蚀性、温度不高于150℃、粘度5-1500cst或其它类似润滑油的液体的润滑油。各种固化剂在室温及寒冷地区的室外试用安装及保温场合的工艺要求。接下来本文将简单介绍齿轮油泵的特点有哪些以及齿轮油泵的作用是什么，一起到文中来看看吧！一、齿轮油泵的特点有哪些

齿轮油泵是通过一对参数和结构相同的渐开线齿轮的相互滚动啮合,将油箱内的低压油升至能做功的高压油的重要部件。那么你知道齿轮油泵的特点有哪些吗？

1、结构紧凑，使用和保养方便。

2、具有良好的自吸性，故每次开泵前无须灌入液体。

3、齿轮油泵的润滑是靠输送的液体而自动达到的，故日常工作时无须别加润滑油。

二、齿轮油泵的作用是什么

齿轮油泵的的作用是用来传送粘性比较大的液态，如润滑油和燃烧油，不适合传送粘性较低的液态例如水以及汽油等等，不适合传送带有颗粒杂质的液态影响泵的使用期限，可身为润滑系统油泵和液压系统油泵，普遍用于汽车发动机、汽轮发电机、多级离心风机、数控车床以及其他设备。齿轮油泵加工工艺要求高，不容易获得准确的匹配以及不影响环保。

当齿轮油泵积极主动传动齿轮旋转，吸油腔传动齿轮松脱啮合，传动齿轮的传动齿轮推出齿间，使密闭容积扩大，产生局部性真空，汽车油箱中的液压油在外部大气压的的作用下，经吸输油管路、吸油腔进到齿间。伴随着传动齿轮旋转，吸入齿间的液压油被送到另一边，进到压油腔。

这也是传动齿轮进到啮合，使密闭性渐渐缩减，传动齿轮间部份的液压油被挤出来，产生了传动齿轮的压油全过程。齿轮啮合时齿向接触线把吸油腔和压油腔分开，起配油的作用。当齿轮油泵的积极主动传动齿轮有电动机带动连续不断旋转时，传动齿轮松脱啮合一边，因为密闭容积增大，则连续不断从汽车油箱中吸油，传动齿轮进到啮合的一边，因为密闭容积缩减则不断排油，产生一个连续不断循环的全过程。

齿轮油泵在泵壳中配有一对旋转传动齿轮，一个积极主动，一个处于被动，依靠两传动齿轮的互相啮合，把泵内的整体工作腔分2个独立的部份。A为吸入腔，B为排出来腔。齿轮油泵在运行时积极主动传动齿轮带动处于被动传动齿轮旋转，当传动齿轮从啮合到松脱时在吸入侧A就产生局部性真空，液态被吸入。被吸入的液态充满传动齿轮的各个齿谷而送到排出来侧B，传动齿轮进到啮合时液态被挤出来，产生高压液态并经泵排出口排出来泵外。

1、首先操作面板，按下设置键进入相关页面，会发现CNC设置这一项，按下对应键跳转。

2、其次打开系统时间，选择按下相关的软键，通过转换按键来进行时间的定位。

3、最后等定位时间以后，就通过方向按键来进行设置，即可设置时间。

在数控机床中大部分的故障都有资料可查，但也有一些故障提供的报警信息较含糊甚至根本无报警，或者出现的周期较长、无规律、不定期，给查找分析带来了很多困难。对这类机床故障需要对具体情况分析进行耐心的查找，而且检查时特别需要机械、电气、液压等方面的综合知识，不然就很难快速、正确地找到故障的真正原因。而数控机床的润滑系统故障通常划分为三种状态即渗漏、滴漏和流油，下面简单介绍下数控机床润滑系统问题的原因和解决方案：

一、润滑系统管路设计不合理

(1)回油不畅或没有回油通道

轴承处回油不畅容易积油，形成一定压力出现漏油。有的回油孔位置设计不合理，容易被污物堵塞。有的回油槽容量过小，造成油从回油槽中溢出。有的没有设计回收装置，使用一段时间后，发现滑座漏油较严重，机床导轨两侧地面上都是机油。滑座移动时铁末进入密封圈，造成密封圈磨损产生漏油。设计者应设计一套机油过滤回收装置，既可以减少密封圈的更换次数，又可减少液压油的浪费，同时还可保持周围环境的清洁。

(2)密封圈与使用条件不相适应

最常使用的橡胶密封圈，必须根据设备的使用条件和工作状态进行选择。在油润滑条件下耐油橡胶密封圈的硬度应该符合工作要求，如果选用的密封圈其许用压力低于工作油压就会漏油。

(3)没有设计密封或密封结构不合理

箱体上的螺钉孔设计成通孔又没有密封措施，箱体盖处没有设计密封垫，转轴与箱体孔的配合间隙过大，密封圈与轴配合的过盈量不合要求，密封槽设计不合理等情况都可能使润滑油漏出。

二、由铸件缺陷和零件损坏引起的漏油

(1)铸件出现砂眼、气孔、裂纹、组织疏松等缺陷，而又未采取措施，设备使用过程中，这些缺陷往往就是产生漏油的根源。

(2)油管、管接头选用塑料或耐油橡胶制品时，使用日久，材料会老化变硬发脆，造成油管和管接头破裂引起漏油。

(3)密封圈长期使用后，特别是那些运动部位的密封圈，会因摩擦磨损而丧失密封性能。另外如轴与轴孔(轴套)间间隙增大，同样引起漏油。

(4)零件精度误差及其它原因。箱体和箱盖结合面的平面度超差、表面粗糙度过大、工件残余应力过大引起工件变形，使结合面贴合不严密。或者紧固件松动等，都会引起漏油。

三、润滑系统维修不当

(1)相关件选用或装配不合适引起漏油的情况比较常见。如密封圈使用不当造成漏油在维修中经常发生。一般维修人员，当他们发现数控机床上的密封圈变形或损坏需要更换时，往往会随便找一个大小形状相似的密封圈安装上，很少考虑其耐压的大小。在更换这些数控中心的液压阀和接口处密封圈时就应注意密封圈的硬度。

(2)数控机床换油不合要求，往往也会引起数控中心漏油。换油中出现的问题主要表现为三个方面。其一，对于采用高粘度润滑油的零部件，换油时随意改用低粘度润滑油，就会使相应箱体轴孔等密封性能受到一定的影响，有时会大大降低这些部位的密封性。其二，换油时不清洗油箱，油箱中的污物就有可能进人润滑系统中，堵塞油路、磨损密封件造成漏油。其三，换油时加油量过多，特别是在有旋转零件的部位，由于旋转零件的搅动作用，更容易出现溢油现象。

(3)对润滑系统零件的选用和调节不合适而引起漏油。维修时选用了压力过高或者出油量过大的油泵，或者调节系统压力时，溢流阀、安全阀、减压阀等的压力调节过高，数控机床润滑系统流量过大等与回油系统以及密封系统不相匹配，就会造成漏油。

三、由于工艺问题造成的漏油

一些数控机床和中心对丝杠、导轨的润滑，现多采用定时滴加润滑油的设计，这种设计一般都不设计油回收系统，因而一旦定时滴加润滑油系统出问题，要么丝杠、导轨的润滑不足，要么流量过大四处是油。因此机床漏油应该引起数控中心的重视。

以上就是数控中心润滑系统常见的故障解析，做好润滑系统的定期维护可以有效的延长设备使用寿命。

数控机床虽然也有普通机床所具有的床身和立柱、导轨、操作台、刀架等部件。但为了与控制系统的高精度、高速度控制相匹配，对机床主机部分的结构设计还提出了高精度、高刚度、低惯量、低摩擦、无间隙、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。由于机械结构形式是体现其性能的具体手段，是实现性能的核心因素，因此数控机床的关键部件在结构设计中也有了重大变化。

数控机床设备的结构特点：

一、基础部件的结构特点

（1）基础部件的主要作用

数控机床的基础件主要包括床身、立柱、操作台等支承件，它们的基本功能是支承承载和保持各执行器官的相对位置。数控机床集粗精工于一体，既要能够承受粗工时大吃刀、大走刀的最大切削力、又要能够保证精工时的高精度。

（2）基础部件的性能要求

对基础件的结构设计在强度、刚度、抗振性、热变形和内应力等都提出了很高的要求。

（3）基础部件的改进方法

铸件采用全封闭截面，合理布置内部隔板和肋条，含砂造型或填充混凝土等材料，导轨面加宽，车床采用倾斜的床身和导轨还利于排屑，床身、立柱采用钢质焊接结构，可以明显提高其刚度，根据热对称原则布局还能增加散热隔热效果。

二、传动模块的结构特点

（1）传动模块的主要作用

主传动模块实现各种刀具和工件所需的切削功率，且在尽可能大的转速范围内保证恒功率输出，同时为使数控机床能获得最佳的切削速度，主传动须在较宽的范围内实现无级变速。现行数控机床采用高性能的直流或交流无级调速主轴电机，较普通机床的机械分级变速传动链大为简化。

（2）传动模块的性能要求

对精度有直接影响的主轴组件的精度、刚度、抗振性和热变形性能要求，可以通过主轴组件的结构设计和合理的轴承组合及选用高精度专用轴承加以保证。

（3）传动模块的改进方法

为提高效率和自动化程度，主轴应有刀具或工件的自动夹紧、放松、切屑清理及主轴准停机构。新型的陶瓷主轴、重量轻、热膨胀率低，具有高的刚性和精度。

三、进给模块的结构特点

（1）进给模块的主要作用

数控机床的进给模块是由电机驱动，通过滚珠丝杠带动刀具或工件完成各坐标方向的进给运动。

（2）进给模块的性能要求

为确定进给模块的传动精度和稳定性，在设计机械装置时，以“无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度”为原则。

（3）进给模块的改进方法

①采用低摩擦、轻拖动、高效率的滚珠丝杠和直线滚动导轨；②采用大扭矩、宽调速的电机直接与丝杠相联接，缩短和简化进给传动链；③通过消隙装置消除齿轮、丝杠、联轴器的传动间隙；④对滚动导轨和丝杠预加载荷预拉伸。

四、其他模块的结构特点

（1）操作台

数控镗、数控铣中心，采用内部结构具有数控进给驱动机构特点的回转操作台，实现圆周任意角度的分度和进给运动。对多工序数控机床，配置自动交换操作台，进一步缩短辅助时间。

（2）刀架模块

回转刀架，更换主轴换刀和带刀库的自动换刀模块及多刀架、多主轴布局对提高效率和自动化水平发挥了重要作用。为使刀具在机床上迅速定位、夹紧，普遍采用标准刀具系统和机夹刀。

（3）数控附件

机床附件的作用是配合机床实现自动化。数控机床专用的附件有：①对刀仪，②自动编程机，③自动排屑器，④物料储运及上下料装置，⑤自动冷却、润滑及各种新型配套件如导轨防护罩等。

（4）润滑模块

切削油的注油方式即针对不同的对象所采取的不同方式进行润滑，各种注油方式对应的工艺也不尽相同。切削油供油系统润滑充分、供油量容易控制、散热和除杂质能力强，通常是通过油泵将切削油从油箱吸油后输送到需要切削的部位。常见的注油方式有：滴油方式、飞溅方式、喷油方式、油雾方式等。

数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，该控制系统能够通过信息载体输入数控装置，经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来，较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题。数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。下面分别对各组成部分的基本工作原理进行概要说明：

一、加工程序载体

数控机床工作时，不需要工人直接去操作机床，要对数控机床进行控制，必须编制加工程序。零件加工程序中，包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数和辅助运动等。将零件加工程序用一定的格式和代码，存储在一种程序载体上，如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等。

二、数控装置

数控装置是数控机床的核心，一般使用多个微处理器以程序化的软件形式实现数控功能。它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹，然后输出到执行部件加工出所需要的零件。因此，数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织，使整个系统协调地进行工作。

1)输入装置:将数控指令输入给数控装置，根据程序载体的不同，相应有不同的输入装置。主要有键盘输入、磁盘输入、CAD/CAM系统直接通信方式输入和连接上级计算机的DNC(直接数控)输入，现仍有不少系统还保留有光电阅读机的纸带输入形式。

2)信息处理:输入装置将加工信息编译成计算机能识别的信息，由信息处理部分按照控制程序的规定，逐步存储并进行处理后，通过输出单元发出位置和速度指令给伺服系统和主运动控制部分。系统的输入数据包括:零件的轮廓信息、加工速度及其他辅助加工信息，数据处理的目的是完成插补运算前的准备工作。数据处理程序还包括刀具半径补偿、速度计算及辅助功能的处理等。

3)输出装置:输出装置与伺服机构相联。输出装置根据控制器的命令接受运算器的输出脉冲，并把它送到各坐标的伺服控制系统，经过功率放大，驱动伺服系统，从而控制机床按规定要求运动。

三、伺服与测量反馈系统

伺服系统是数控机床的重要组成部分，用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息，经功率放大、整形处理后，转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。由于伺服系统是数控机床的最后环节，其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术指标，因此，对数控机床的伺服驱动装置，要求具有良好的快速反应性能，准确而灵敏地跟踪数控装置发出的数字指令信号，并能忠实地执行来自数控装置的指令，提高系统的动态跟随特性和静态跟踪精度。

四、机床主体

机床主机是数控机床的主体。它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。与传统的机床相比，数控机床主体具有如下结构特点:

1)采用具有高刚度、高抗震性及较小热变形的机床新结构。通常用提高结构系统的静刚度、增加阻尼、调整结构件质量和固有频率等方法来提高机床主机的刚度和抗震性，使机床主体能适应数控机床连续自动地进行切削加工的需要。采取改善机床结构布局、减少发热、控制温升及采用热位移补偿等措施，可减少热变形对机床主机的影响。

2)广泛采用高性能的主轴伺服驱动和进给伺服驱动装置，使数控机床的传动链缩短，简化了机床机械传动系统的结构。

3)采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和运动部件，如滚珠丝杠螺母副、塑料滑动导轨、直线滚动导轨、静压导轨等。

五、数控机床润滑冷却系统

机床润滑冷却系统包括储油池、油泵、磁性分离机、管路喷嘴、过滤装置等几部分组成。机床工作时使用油泵将油池中的切削油经分离机和过滤装置通过管路喷嘴注入到加工部位。切削油起到清洗、冷却、润滑的作用，减少刀具与工件的直接摩擦，冷却刀具，并将碎屑一并带入到储油池进行循环使用。

六、数控机床辅助装置

辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置，常用的辅助装置包括:气动、液压装置，排屑装置，回转工作台和数控分度头，防护，照明等各种辅助装置。

以上就是数控机床设备各组成部分的基本工作原理，在日常使用中按照各装置的使用规范进行操作并制定完善的设备维护流程，能有效避免设备在使用过程中出现故障，还可以大幅度的延长设备使用寿命。