数控机床刀具夹紧放松原理是什么

机床里有液压油缸，刀具松刀是通过液压油缸来完成，而夹紧是靠主轴内部的蝶形弹簧来实现。

加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）。

机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；有利于生产管理的现代化。数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，使用了计算机控制方法，为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础。

扩展资料：

数控机床的加工精度一般可达005—01MM，数控机床是按数字信号形式控制的，数控装置每输出一脉冲信号，则机床移动部件移动一具脉冲当量（一般为0001MM），而且机床进给传动链的反向间隙与丝杆螺距平均误差可由数控装置进行曲补偿，因此，数控机床定位精度比较高。

数控机床加工前是经调整好后，输入程序并启动，机床就能有自动连续地进行加工，直至加工结束。

操作者要做的只是程序的输入、编辑、零件装卸、刀具准备、加工状态的观测、零件的检验等工作，劳动强度大降低，机床操作者的劳动趋于智力型工作。另外，机床一般是结合起来，既清洁，又安全。

--数控机床

首先安装前，应检查密封件表面质量，不得有飞边、毛刺、裂痕、切边。气孔和疏松等缺陷，密封件的几何尺寸和精度都要符合标准要求。孔用组合密封圈由O形圈和耐磨环组成。由于O形圈弹性较大，安装比较容易；而耐磨环弹性较差，如果直接安装则活塞的各台阶、沟槽容易划伤其密封表面，影响密封效果。为保证耐磨环安装时不被损坏，应采取一定的安装措施。

耐磨环主要由填充聚四氟乙烯（PTFE）材料制成，具有耐腐蚀的特性，热膨胀系数较大，故安装前先将其在 100℃的油液中浸泡20min，使其逐渐变软，然后用工装将其装人活塞的沟槽中。由定位套和涨套组成。定位套头部有5º倒角，用于引导O形圈和耐磨环装人活塞端部沟槽。涨套由弹性较好的65 Mn钢经热处理制成，加工成均匀对称的8瓣结构。需要注意的是，加工各瓣底部的小孔时，分度要均匀，铣开各瓣时应使锯口对准小孔的中心，以保证涨套各瓣能均匀涨开。同时各部位都应进行（光滑）倒角，以免损坏密封圈。

每一种规格的密封圈都应有一套对应的工装来保证其装配要求。安装完成后不允许密封圈有折皱、扭曲、划伤和装反的现象存在。液压缸缸筒上的螺纹孔常安排在焊接工序之后加工，这样就不可避免地要在螺纹孔出口与缸筒内壁的交界处产生毛刺。为清除毛刺，必须设计制做专用刀具对其进行加工，达到光滑过渡的目的。使用时，先将刀杆从螺纹孔中插人，然后从侧面将刀头安装在刀杆上，旋转刀杆即可将毛刺除掉并加工出光滑完整的表面。

另一类密封件是聚氨酯材质的Y形密封圈因其具有高硬度、高弹性、耐油、耐磨和耐低温等优点，广泛用于液压油缸中。它的内、外唇根据轴用或孔用可制成不等高形状，以起到密封和自身保护的作用。不等高Y形圈，其短唇与密封面接触，滑动摩擦阻力小，耐磨性好，寿命长；长唇与非相对运动表面有较大的预压缩量，工作时不易窜动,由于聚氨酯材质的Y形圈硬度高、预压缩量大，在安装、更换时常常会造成密封圈被挤破、翻卷和咬边等损坏现象，从而起不到应有的密封效果，甚至失效。

装配时，我们曾用螺丝刀将密封唇沿缸径往里压；或用细铁丝将密封圈的外唇捆紧，使其外径小于缸的内径，然后将密封圈送人缸内，再将细铁丝抽出。但这两种装法都容易将密封圈划伤，导致密封失效，增加维修时间。针对这种情况，我们用0．lmm厚的冷轧钢带或铜皮将其剪成长方形，其长度等于Y形圈外径的周长，然后用它将密封圈裹紧，再一点一点地送人液压缸缸筒中，待外唇口全部进人缸筒后再将其抽出，安装效果较好。

折弯机数控轴比较多，最多可以达18轴以上，常用数控轴功能如下：

Y1 Y2轴——滑块上下运动（电液伺服阀）

X轴——后挡料前后运动（伺服电机）

R轴——后挡料上下运动（伺服电机）

Z1 Z2轴——挡指左右运动（伺服电机）

W轴——工作台加凸

液压机的伺服电机驱动是将传动压力机的普通电机更换为伺服电机，即为伺服液压机，又称伺服压力机、伺服压装机。伺服液压机的滑块运动曲线可以根据冲压工艺设定，行程可调。这种压力机主要是针对难成形的材料，复杂形状零件的高精度成形。大大提高了压力机的加工精度以及冲压效率，而且还取消了飞轮，离合器等部件，降低企业生产的成本，节约能源。

伺服液压机和普通液压机的区别

伺服液压机的的发展受伺服电机的影响比较重，目前采用伺服电机驱动的液压机主要是一些小吨位的压力机。为了突破伺服电机的限制，混合驱动方式是目前压力机发展的一个方向。这种混合驱动压力机的构成方式采取差动轮实现普通电机和伺服电机的混合输入，采取两自由度的杆件系统实现混闭式双点压力机。其特点有：

(1)通用性和柔性化、智能化水平高。

由于其伺服功能，滑块运动曲线不再仅仅是正弦曲线，而是可以根据工艺要求进行优化设计的任意曲线。

(2)精度高。

由于采用线性光栅尺检测滑块位置，滑块在整个压力机工作全程都具有;高的运动控制精度，尤其在下死点附近，能够保证滑块的精度在±001mm变化;从而保证了压力机的闭合高度在生产过程中的精度稳定，抑制产品毛刺出现，防止产生不良产品。

(3)生产率高。

伺服液压机由于其保留了曲柄压力机的优点，尤其是生产率远高于液压机，体现了“液压机的加工质量，机械压力机的生产效率”。不仅如此，伺服电机驱动曲柄压力机还可以根据工件的不同，调整滑块行程，在一个工循环中无须完成360度旋转，而只进行一定角度的摆动来完成冲压工作，这就进一步缩短了循环时间。最大限度的减少了无谓的行程，大大提高了生产率。

与常规交流异步电动机驱动的机械压力机相比，交流伺服压力机具有如下特点：

(1)超强的通用性和柔性化、智能化水平。

由于其伺服功能，滑块运动曲线不再仅仅是正弦曲线，而是可以根据工艺要求进行优化设计的任意曲线。例如，可以在控制器中预存适于冲裁、拉深、压印、弯曲等工艺以及不同材料的特性曲线，使用时，不同工艺、不同材料调用不同曲线。这就大大提高了压力机的加工性能，扩大了加工范围，其加工性能完全可以与液压机媲美。

(2)超高的精度。

由于采用线性光栅尺对滑块位置作全闭环控制，滑块在整个油压机工作全程都具有高的运动控制精度。尤其在下死点附近，即使存在偏载，始终能够保证滑块的精度在微米级变化，从而保证了压力机的闭合高度在生产过程中的精度稳定，抑制产品毛刺出现，防止产生不良产品输入。

伺服液压机和普通液压机的区别

伺服液压机和普通液压机的最主要的区别是动力源的不同。一个是利用液压系统里的液压油油缸产生压力，另一个则是应用压缩空气为动力源，利用压气缸来执行装置，这是它们的本质区别。

液压机是一种以液体为工作介质，根据帕斯卡原理制成的用于传递能量以实现各种工艺的机器。液压机一般由本机（主机）、动力系统及液压控制系统三部分组成。液压机分类有阀门液压机，液体液压机，工程液压机。

液压机的工作原理：

大、小柱塞的面积分别为S2、S1，柱塞上的作用力分别为F2、F1。根据帕斯卡原理，密闭液体压强各处相等，即F2/S2=F1/S1=p;F2=F1(S2/S1)。表示液压的增益作用，与机械增益一样，力增大了，但功不增益，因此大柱塞的运动距离是小柱塞运动距离的S1/S倍。

基本原理是油泵把液压油输送到集成插装阀块，通过各个单向阀和溢流阀把液压油分配到油缸的上腔或者下腔，在高压油的作用下，使油缸进行运动液压机是 利用液体来传递压力的设备。液体在密闭的容器中传递压力时是遵循帕斯卡定律。四柱液压机的液压传动系统由动力机构、控制机构、执行机构、辅助机构和工作介质组成。动力机构通常采用油泵作为动力机构，一般为积式油泵。为了满足执行机构运动速度的要求， 选用一个油泵或多个油泵。低压（油压小于25MP）用齿轮泵；中压（油压小于63MP）用叶片泵；高压（油压小于320MP)用柱塞泵。各种可塑性 材料的压力加工和成形，如不锈钢板的挤压、弯曲、拉深及金属零件的冷压成形，同时亦可用于粉末制品、砂轮、胶木、树脂热固性制品的压制。

数控铣床主轴组件由活塞、拉杆、蝶形弹簧、螺旋弹簧及钢球组成，主轴装在主轴箱内，拉刀机构装在主轴内，拉刀机构采用蝶形弹簧和液压控制装置来实现松刀、拉刀动作。铣刀装于主轴下端的锥孔内，主轴通过主轴箱内的主轴电机带动旋转以实现对工件的铣削加工。

1、数控铣床主轴松刀工作原理

主轴液压松、拉刀机构如图1所示，松刀时，即需要换刀，将刀具连同刀柄从主轴锥孔中取出。油缸活塞（4）位于主轴的上端，松刀时，液压缸收到松刀信号，压力油随即通入液压缸上油腔，即将拉刀入油孔的压力油放出，在松刀入油孔打入说明书中给定压力值的压力油，此时，油缸活塞与松刀压环（5）接触并推动松刀压环及压柱（6）、拉杆（8）、拉爪（7）等延轴向压缩碟形弹簧组（9）向主轴前端方向移动，拉杆移动并打开拉爪，碟形弹簧组在拉杆下移过程中使碟形弹簧组产生很大的弹性变形，油缸压力达到12MPa左右才能打开主轴拉爪，当感应盘（4）达到松刀位置，松刀感应开关取到信号后，完成整个松刀动作。

2、数控铣床主轴拉刀工作原理

拉刀时，液压缸收到拉刀信号，压力油在两位四通阀的控制下没有油压，液压油缸上腔接回油，下腔接压力油，将松刀入油孔的压力油放出，压力油和螺旋弹簧使活塞向上移动，碟形弹簧组受到的油缸推力卸去，碟形弹簧组在自身弹力作用下带动拉爪、拉杆、松刀压环、压柱、油缸活塞等向主轴尾端方向移动，直至碟形弹簧组恢复到未受油压缸推动前的位置及状态，同时依靠碟形弹簧组自身的弹力拉住拉爪，此时刀具已夹紧，但松刀环与油缸活塞尚未脱离，需在松刀压力油放出的同时拉刀入油孔打入4kg/cm以上压力油，使油缸活塞与松刀环脱离，完成整个夹刀动作。刀具的刀柄完全依靠蝶形弹簧组产生的拉紧力进行夹紧的，避免工作时因突然停电造成刀柄自行脱落。油缸活塞上下移动设有两个极限位置，装有行程开关，用于发出刀柄松开和夹紧信号。当夹紧时，油缸活塞下端的活塞端部与拉杆的上端面间应留有一定的间隙，大约为4mm，避免主轴旋转时造成端面摩擦。