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1、目 录 引 言 1 第一章 绪论 3 1.1 数控车床研究的意义 3 1.2 国内外的发展方向 4 1.2.1 我国数控机床发展的状况及趋向 4 1.2.2 国外数控机床发展的状况及趋向 5 第二章 AD-10数控机床的介绍 8 2.1 机床描述 8 2.2 机床的工作范围 10 2.3 刀架选择及介绍 12 2.4 机床主要规格与技术参数 13 第三章 机床系统单元的开发设计 16 3.1 传动系统 16 3.2 润滑系统 19 3.3 机床的吊运及安装 22 3.4 机床的结构及调整 24 第四章 AD-10X向的设计和校核 26 4.1
2、 滚珠丝杠的设计 26 4.2 电机的选择 28 4.3 传动系统刚度计算 29 4.3.1丝杠抗压刚度 29 4.3.2支承轴承的组合刚度 29 4.3.3 滚珠丝杠副滚珠和滚道的接触刚度 29 4.4 刚度验算及精度计算 29 4.5 联轴器的选择 30 第五章 机床的维护和保养 31 结 论 32 致 谢 33 参考文献： 34 AD10数控车床X向进给系统的设计 专业班级：机械设计与制造及其自动化2班 学生姓名：闫鹏举 指导教师：李菲 职称：讲师 摘 要
3、 数控机床及其制造系统的柔性化、集成化和网络化水平进一步得到提高，可按照市场需求，实现生产能力快速重组，以适应用户多品种变批量生产的需求，更要在精度上满足客户的需求。 yitai 一台机床的精度主要分散在进给系统上，所以若能在进给系统有更高精度的突破，高精度、反向误差小、高负载能力、高可靠性、运行平稳。若满足这些机床的性能指标，从而提高数控机床加工质量和刀具的使用寿命。AD-10数控车床适宜加工各种形状复杂的轴、套、盘类零件, 如车削内、外圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、切槽、倒角、车螺纹等，工艺适应性强，加工效率高，精度高，加工质量稳定，可降低对工人技术熟练程度的要求。编程容易，操作简单，可
4、广泛适用于汽摩配件、家电、液压气动、轴承、仪器仪表、五金阀门等制造业中、小型零件的批量加工，是理想的中小型机械加工设备。 通过技术调研，我们认为AD-10数控机床的开发具有可行性。该项目的实施过程，是根据国内市场的需求分析及调研的结果，确定产品的性能，进行总体设计，部件研制，安装，以及整机的调试等一系列过程，需要设计，制造，供应，机加工，装配等一系列的密切配合。 关键词：AD-10数控机床 制造系统 数控加工 Design of AD10 X Feed System on CNC Machine Tools Abstract CNC
5、machine tools and flexible manufacturing systems, integration and network level further increased, in accordance with market demand, to achieve the rapid reorganization of production capacity to meet the variety of user needs change production, but also in accuracy meet customer needs. The accuracy
6、 of a machine tool feed mainly scattered in the system, so if the feed system in greater breakthroughs in high-precision, high accuracy, the reverse error, high load capacity, high reliability, smooth running. If the performance of machine tools to meet these targets, thereby improving the quality o
7、f CNC machining and tool life. AD-10 CNC lathe for machining a variety of complex shape axis, sets, disc-type parts, such as turning, the outer cylinder, cone surface, circular, end, grooving, chamfering, thread, such as cars, technology adaptation strong, efficient processing and high precision, pr
8、ocessing, stable quality, can reduce the range of skilled workers Degree requirements. Easy programming, simple operation, can be widely used in Auto parts, appliances, hydraulic pneumatic, bearings, instruments and meters, valves and other hardware manufacturing industry, the bulk processing of sma
9、ll parts, is ideal for small and medium-sized mechanical processing equipment. Through technical research, we believe that the AD-10 CNC machine tools with the viability of the development. Implementation of the project is based on the needs of the domestic market analysis and the results of resear
10、ch to determine the performance of products for design, components development, installation, and commissioning of a series of machine process, the need for the design, manufacture, supply, machine processing, assembling a series of close cooperation. Key words AD-10numerically-controlled machin
11、e tool Manufacturing system CNC Machining 引 言 数控机床从构造上可以分为数控系统（CNC）和机床两大块。数控系统主要根据输入程序完成对工作台的位置、主轴启停、换向、变速、刀具的选择、更换、液压系统、冷却系统、润滑系统等的控制工作。而机床为了完成零件的加工须进行两大运动：主运动和进给运动。数控机床的主运动和进给运动在动作上除了接受CNC的控制外，在机械结构上应具有响应快、高精度、高稳定性的特点。 数控机床更换被加工零件时几乎不需要重新调整机床，节省了零件安装调整时间。数控机床加工质量稳定，一般只作首件检验和工序间关键尺寸的抽样
12、检验，因此节省了停机检验时间。在加工中心机床上加工时，一台机床实现了多道工序的连续加工，生产效率的提高更为显著。 AD10数控车床研究的主要内容包括： （1）X向进给系统的总体设计及总体布局。 （2）根据需求选择伺服电机、联轴器、轴承等。 （3）校核丝杠的稳定性、强度及变形误差。 （4）X向进给系统装置等部件的设计、计算及绘图工作。 （5）说明书等文件的编写工作。 AD10数控车床研究的主要目的： （1）提高系统机械结构的传动刚度、稳定性。 （2）采用低而稳定的摩擦传动副。 （3）惯量匹配。 （4）提高传动件的刚度、负载能力。 目前机床高速化水平不断提高，主轴转
13、速、进给移动速度和辅助运动速度以达到新的水平；复合加工技术发展很快，已经出现了各种加工方法组合的复合机床，进而发展到集机械加工与其它加工、测量功能于一身的集成制造单元等；数控机床及其组成制造系统的柔性化，集成化和网络化水平进一步提高，可按照市场需求，实现生产能力快速重组，以适应用户多品种便批量生产的需求；应用油气液净化技术及其他洁净技术等，实现了绿色制造。 在过去的几年中，中国机床生产格局发生了引人注目的三大变化，一是数控机床产业化发展迅猛；二是世界机床生产基地加速向中国转移；三是非国有企业已超过半壁河山。近年来，国际市场异常活跃，发展速度令人瞠目，并在20年之内将保持遥遥领先与世界机
14、床市场的位置。其结果，我国将成为世界机床生产销售中心。目前，我国工业化进程进入资金和技术密集型的中工业化阶段，其特点为投资规模大，加工精度高，对装配制造业依赖度高，增长持续时间长等。在这个大背景下，我国的汽车工业，重大装备制造业，航空航天工业，IT产业将成为新一轮机床市场的热点。一些高精度，高扭矩，高移动速度的数控车床，需求量大，而国内的好多机床厂家却很难满足用户的要求，不是精度达不到，性能不完善，就是外观粗糙，漏水严重，因此好多不得不依赖进口，国外机床厂家昂贵的价格却闲置了这些用户的发展。抓住这以良好的发展机遇，把全功能数控机床的研制作为一项大事，进行开发规划。 数控机床的伺服进给系统由伺
15、服驱动电路、伺服驱动装置、机械传动机构及执行部件组成。它的作用是接收数控系统发出的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动电路做转换和放大后，经伺服驱动装置（直流、交流伺服电动机，功率步进电动机，电业脉冲马达等）和机械传动机构，驱动机床的工作台、主轴头架等执行部件实现工作进给和快速运动。数控机床的伺服进给系统与一般机床的进给系统有本质的差别，它能根据指令信号精确地控制执行部件的运动与位置，以及几个执行部件按一定规律运动所合成的运动轨迹。 第一章 绪论 1.1数控车床研究的意义 AD10数控车床X向进给系统的设计是数控车床设计进给系统的一部分，其设计的精
16、确度，准确度直接影响着数控车床质量的好坏，特别是在科学技术日益发展的今天，进给系统设计的稳定性更为重要。X向进给系统的设计再AD10数控车床的设计中占有着不可替代的作用。我国的数控车床进给系统设计主要包括X,Z向的进给，其中X向主要用于切削，等加工工序中。 数控技术对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。数控装备则是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品。数控技术是制造自动化的关键基础，是现代制造装备的灵魂核心，是国家工业和国防工业现代化的重要手段，关系到国家战略地位，体现国家综合国力水平，其水平的高低和数控装备的拥有量的多少是衡量一个
17、国家工业现代化的重要标志。 数控机床是装备制造业的基础，振兴装备制造业首先要振兴数控机床业。一个国家数控机床业的水平已经成为衡量该国制造业水平、工业现代化程度和国家综合竞争力的重要标志，直接关系到国家经济建设和国防安全及战略地位。国务院发布的《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》的实施，为我国数控机床制造业提供了很好的发展机遇。 数控技术是实现机械制造自动化的关键，直接影响到一个国家的经济发展和综合国力。数控系统作为数控技术的核心部件，其性能的改进及技术的发展给予了机械加工设备以“质”的变化。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着
18、数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。 数控技术已经成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素，其应用几乎遍及国民经济各个领域，数控技术应用的程度已成为衡量一个国家工业化水平的重要标志之一，所以正确合理地提高设计与使用数控技术，对于提高机床装备的工作品质和技术经济性能具有重要意义。同时能让我们学到的理论知识运用到实践中，提高实践能力,使我们的设计更具实用性。 1.2 国内外的发展方向 数控技术是典型的机电一体化技术，它将微型计算机的信息处理
19、功能和机械的几何运动结合与一体。微型计算机通过数字量去控制机械运动，实现生产过程自动化，从而较好地解决了复杂精密、多品种、中小批量机械零件加工问题，是一种通用、灵活、高效的自动化机床。 并且它与普通车床相比有的许多优点。①自动化程度与生产效率高。②具有较大的柔性。当加工对象改变时，只需重新编制程序就能非常迅速地从一种零件加工过渡到另一种零件的加工，特别使用于目前品种多、批量小、变化的生产特征。③加工精度高、加工质量稳定。数控加工的尺寸精度一般在0.005~~0.01之间，不受零件结构复杂程度和操作者的技术水平的影响。从而废品率大大下降。④易于建立计算机通信网络。数控机床是使用数字信息作为控
20、制信息，易于与CAD或AM系统连接形成CAD/CAM一体系统，它是柔性制造技术（FMS）、计算机集成系统（CIMS）等现代制造技术的基础。⑤便于现代化产管理。 这些特点使数控机床在50年代问世后，应用范围从小批量生产发展到大批量生产领域。在未来的制造领域随着技术的不短完善，数控机床价格的下降以及操作维修技术的提高，数控机床将迅速普及。 1.2.1 我国数控机床发展的状况及趋向 从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控机床是
21、一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。 进入21世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力，加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步，数控机
22、床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以更适应生产加工的需要。本文简要分析了数控机床高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等发展趋势，并提出了我国数控机床发展中存在的一些问题。 （1）高速化： 随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用，对数控机床加工的高速化要求越来越高。（2）进给率：在分辨率为0.01μm时，最大进给率达到240m/min且可获得复杂型面的精确加工； （3）运算速度：微处理器的迅速发展为数控系统向高速、高精度方向发展提供了保障，开发出cup已发展到32位以及64位的数控系统，频率提高到几百兆赫、上千兆赫。由于运算速度的极大
23、提高，使得当分辨率为0.1μm、0.01μm时仍能获得高达24～240m/min的进给速度； （4）换刀速度：目前国外先进加工中心的刀具交换时间普遍已在1s左右，高的已达0.5s。 1.2.2 国外数控机床发展的状况及趋向 国际机床市场的消费主流是数控机床。 1998年世界机床进口额中大部分是数控机床，美国进口机床的数控化率达70，我国为60%。目前世界数控机床消费趋势已从初期以数控电加工机床、数控车床、数控铣床为主转向以加工中心、专用数控机床、成套设备为主。 国外数控机床的网络化，随着计算机技术、网络技术日益普遍运用，数控机床走向网络化、集成化已成为必然的趋势和方向，互联网
24、进入制造工厂的车间只是时间的问题。从另一角度来看，目前流行的ERP即工厂信息化对于制造业来说，仅仅局限于通常的管理部门（人、财、物、产、供、销）或设计、开发等等上层部分的信息化是远远不够的，工厂、车间的最底层加工设备——数控机床不能够连成网络或信息化就必然成为制造业工厂信息化的制约瓶颈，所谓的ERP就比较“虚”没有能够真正地解决制造工厂的最关键的问题。所以，对于面临日益全球化竞争的现代制造工厂来说，第一是要大大提高机床的数控化率，即数控机床必须达到起码的数量或比例；第二就是所拥有的数控机床必须具有双向、高速的联网通讯功能，以保证信息流在工厂、车。以FANVC和西门子为代表的数控系统生产厂商已在
25、几年前推出了具有网络功能的数控系统。在这些系统中，除了传统的RS232接口外，还备有以太网接口，为数控机床联网提供了基本条件。由于国外企业的发展水平，数控机床的网络接口功能被定义为用于远程监控、远程诊断。 数探机床是支撑先进制造技术的基础，是发达国家竞相培育的宠儿。世界数控机床的发展动向可归纳为下述几点： 工序复合化 工序复合化是指在一台数控机床上经一次装夹完成多个工序和多表面的加工，以提高加工精度和效率，减少形位误差和加工时间。最先出现的加工中心即是典型的工序复合化机床，它能在一次装夹中完成镗、铣、钻、铰和攻丝等多个工序。其后，车削中心，钻削中心，磨削中心和电加工中心等相继问世
26、加工中心可通过各类立卧转换的主轴对工件实现除底面以外的五面加工；车削中心能完成回转零件的全部加工。发展较慢的磨床也出现了磨削中心，可在一次装夹中完成内外圆、沟槽、端面、非圆表面的全部磨削工序。 精密化的高速化 精密化是数控机床发展中始终追求的目标。高速是实现高效加工的重要途径。近十年来，数控机床的高速化成效显著，如加工中心的主轴转速、工作台移动速度和换刀时间分别从80年代中的3000－40000r／min，10m／min和五至十秒，提高到90年代中的15000－50000r／min，80－120r／min和一至三秒。不少加工中心的主轴转速甚至达到10000r／min。机床制造厂通过对新
27、型主轴和运动部件的研制，振动和热变形的消减乃至开发如虚拟六轴加工中心和直线电机这类有创新意义的机床或部件，来提高数控机床的精度和速度。 低价格化 只有在适用前提下追求高精尖才是有生命力的；低价格应是产品开发的重要一环。在这种思想指导下，美国率先而日本紧跟着将低价而实用的数控机床推向市场，使用户得以比原价格低30%－40%的价格买到所需的机床。由于采用了诸如零部件通用化，选用价廉物美的配套件，剔除多余功能及采用新技术等措施，机床虽然降价但性能并不降低，有的甚至超过原有的功能。 结构和部件的创新 为求得数控机床的更大的发展，欧美和日本等国均极为重视机床结构和部件的创新。美国吉丁·路易斯
28、公司于1994年首先推出的虚拟六轴无导轨加工中心即是一例。机床以三角形的构架取代了传统的床身和立柱，用可伸缩六条“腿”来支撑并移动主轴对固定的工件加工。比之传统的加工中心，其刚度高五倍，轮廓加工速度高三倍以上，而空间精度要比坐标测量机高五倍以上。直线电机是创新的又一实例。它具有高速和定位准确的优点，因此在美国和日本开始实际应用。 柔性化和系统化 自80年代起，以数控机床为主体和各类柔性生产系统应运而生。按其规格、自动化程度和控制方式不同，可分为柔性制造单元，柔性制造系统，柔性流水线，独立制造岛，计算机集成制造系统的智能制造系统等。 总而言之，目前，数控机床的发展日新月异，高速化
29、高精度化、复合化、智能化、开放化、并联驱动化、网络化、极端化、绿色化已成为数控机床发展的趋势和方向。 中国作为一个制造大国，主要还是依靠劳动力、价格、资源等方面的比较优势，而在产品的技术创新与自主开发方面与国外同行的差距还很大。中国的数控产业不能安于现状，应该抓住机会不断发展，努力发展自己的先进技术，加大技术创新与人才培训力度，提高企业综合服务能力，努力缩短与发达国家之间的差距。力争早日实现数控机床产品从低端到高端、从初级产品加工到高精尖产品制造的转变，实现从中国制造到中国创造、从制造大国到制造强国的转变。 第二章 AD-1
30、0数控机床的介绍 2.1 机床描述 图1 机床外观尺寸图 该机床造型新颖美观，具有时代感，采用机电一体化结构，占地面积小，整机布局紧合理，安装维修方便。运用了三维CAD和CAE软件工具进行结构设计和分析，提高了设计的准确性和政机的性能。机床床身采用国际先进的整体斜床身结构，主轴箱的设计采用了热对称结构，有效的保证了主轴运转的稳定性。机床导轨采用高精度滚动直线导轨，丝杠采用了预拉伸结构，保证了机床刚性和高精度，适合高速高精密加工，侧排屑和后排屑兼顾，更适合汽车行业布置成生产线。机床设计采用模块化设计思想，主轴单元、液压尾座、液压卡盘、排屑机等部件均按照模块化原则设计，根据用户要求进行灵
31、活配置。机床配置了润滑油回收装置。机床导轨和滚珠丝杠润滑油可沿特定路径回流到润滑油接油盒中，避免了润滑油和切削液的混合，提高了切削液的使用寿命。同时，回收的润滑油经净化后可循环使用，减少了废弃油液对环境的污染。防护采用全封闭设计，具有良好的宜人性，可以有效的防止冷却液。 机床结构包括以下几部分： 1．床身 机床床身采用国际先进的整体斜床身结构，机床导轨采用高精度滚动直线导轨，保证了机床高刚性和高精度，适合高速高精密加工。床身设计兼顾侧排屑和后排屑，更适合汽车行业布置成生产线。 2．主轴单元和传动系统 机床主轴采用前后双支撑结构，前后轴承均采用精密成组角接触轴承，以满足高转速和
32、高精度的要求。主电机通过皮带直接与主轴连接。动力传动路线简捷，工作可靠，维护简单。 3．进给系统 机床X向和Z向导轨采用高精度的滚动直线导轨，磨擦系数小，进给速度快。各运动副间由集中间歇润滑系统自动润滑。 X向和Z向采用精密滚珠丝杠传动，具有很高的定位精度和重复定位精度。伺服电机与滚珠丝杠通过弹性联轴器直接连接。 4． 刀架 机床配置卧式八工位电动刀架。 5． 动力系统 主电机为7.5KW主轴伺服电机,变速范围宽。 X向均采用扭矩为7Nm交流伺服电机,Z向均采用扭矩为11Nm交流伺服电机,工作可靠。 6．卡盘. 机床配置6″中实液压卡盘。 7．液压系统 液压站集
33、中控制，液压泵为变量叶片泵。 8 机床电气系统 数控系统采用FANUC 0i-Mate，可同时控制2轴（X、Z）,并具有直线、圆弧和螺纹插补以及其它多种固定循环等功能。还具有通过强大的计算特性得到复杂轮廓外形的加工程序的功能。 机床除具备其全部标准控制功能及标准配置外，还有系统选择功能及配置供用户选择。 机床所用主要电气元件采用国内外知名品牌的产品，保证了整机较高的可靠性、稳定性和较长的使用寿命。 操作面板和显示器的合理布置使加工时系统的操作非常方便，显示器上可按类别显示运行时的故障与报警，使维修更方便。 工作电源：380伏，50Hz (三相)。 10. 机床精度 制造与验收
34、按如下标准之规定进行： 《GB/T16462-1996 数控卧式车床 精度检验》 《JB/T4368.3-96数控卧式车床 技术条件》 2.2 机床的工作范围 图2 加工范围图 一般来说，AD10数控机床特别适合于加工零件较复杂、精度要求高、产品更新频繁、生产周期要求短的场合。 零件复杂及生产批量的不同，三种机床的应用范围的变化，当零件不太复杂，生产批量又较小时，宜采用通用机床；当生产批量很大，宜采用专用机床；而随着零件复杂程度的提高，数控机床越显得适用。目前，随着数控机床的普及，应
35、用范围止由BCD向EFG线复杂性较低的范围扩大。 通用机床、专用机床和数控机床零件加工批量与生产成本的关系。在多品种、中小批量生产情况下，采用数控机床总费用更为合理。 根据AD10数控加工的优缺点及国内外大量应用实践，一般可按适用程度将零件分为三类： 1.最适用类零件特性 形状复杂，加工精度要求高，用通用机床无法加工或虽然能加工但很难保证产品质量的零件；用数学模型描述的复杂曲线或曲面轮廓零件；有难测量、难控制进给、难控制尺寸的不开敞内腔的壳体或盒型零件；必须在依次装夹中合并完成铣、镗、铰或螺纹等多工序的零件；床身上最大回转直径360mm；刀架上最大工件回转直径170mm；最大车削直径，
36、盘类300mm；轴类170mm；最大车削长度500/750mm。如图2。 2.较适用类零件特性 在通用机床加工时极易受人为因素（如：情绪波动、体力强弱、技术水平高低等）干扰，零件价值又高，一旦质量失控会造成重大经济损失的零件；在通用机床上加工时必须制造复杂的专用工装的零件；需要多次更改设计后才能定型的零件；在通用机床上加工需要作长时间调整的零件；用通用机床加工时，生产率很低或体力劳动强度很大的零件。 3.不适用类零件特性 生产批量大的零件；装夹困难或完全靠找正定位来保证加工精度的零件；加工余量不稳定，且数控机床上无在线检测系统可自动调整零件坐标位置的零件；必须用特定的工艺装备协调加工的
37、零件。 2.3 刀架的选择及介绍 自动刀架是集机、电、液于一体的主要机床附件,已广泛应用于各类中高档数控机床。动力驱动是由液压旋转马达和液压伸缩缸来完成,而位置控制是由光电编码器、CNC系统和机械定位副齿牙盘来控制。液压刀架换刀动作包括松开、分度、预定位、精定位、夹紧五个主要动作。自动换刀装置的形式 自动换刀装置是加工中心的重要执行机构，它的形式多种多样，目前常见的有以下几种： 1．回转刀架换刀 数控机床使用的回转刀架是最简单的自动换刀装置，有四方刀架、六角刀架，即在其上装有四把、六把或更多的刀具。 回转刀架必须具有良好的强度和刚度，以承受粗加工的切削力：同时要保证回转刀架在每
38、次转位的重复定位精度。 2．更换主轴头换刀 在带有旋转刀具的数控机床中，更换主轴头是一种简单换刀方式。主轴头通常有卧式和立式两种，而且常用转塔的转位来更换主轴头，以实现自动换刀。在转塔的各个主轴头上，预先安装有各工序所需的旋转刀具。当发出换刀指令时，各主轴头依次地转到加工位置，并接通主轴运动，使相应的主轴带动刀具旋转，而其他处于不加工位置上的主轴都与主运动脱开。 3．带刀库的自动换刀系统 带刀库的自动换刀系统由刀库和刀具交换机构组成。首先把加工过程中需要使用的全部刀具分别安装在标准刀柄上，在机外进行尺寸预调整后，按一定的方式放入刀库中去。换刀时先在刀库中进行选刀，并由刀具交
39、换装置从刀库和主轴上取出刀具，在进行交换刀具之后，将新刀具装入主轴，把旧刀具放回刀库。存放刀具的刀库具有较大的容量，它既可以安装在主轴箱的侧面或上方，也可作为单独部件安装到机床以外，并由搬运装置运送刀具。 与转塔主轴头相比较，由于带刀库的自动换刀装置数控机床主轴箱内只有一个主轴，设计主轴部件就有可能充分增强它的刚度，因而能满足精密加工的要求。另外，刀库可以存放数量很大的刀具，因而能够进行复杂零件的多工序加工，这样就明显提高了机床的适应性和加工效率。所以带刀库的自动换刀装置特别适用于数控钻床、数控铣床和数控镗床。 AD10数控车床刀架配置采用台湾亘阳国际精密的CLT-100-8T液压刀架，
40、定位精度高，锁紧力大、承载能力强、稳定可靠、换刀时间短，仅需0.57秒。 2.4 机床主要规格与技术参数 本机床属于半闭环控制系统的全功能数控车床，适宜中、小型轴、套、盘类零件的内、外圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面和螺纹面的加工，特别适应于精密零件的加工。工艺适应性强，效率高，精度高，加工质量稳定，可降低对工人熟练程度的要求。编程容易，操作简单，可广泛适用于汽摩配件、家电、液压气动、轴承、仪器仪表、五金阀门等制造业零件的批量加工，是理想的中小型机械加工设备。 1.机床的主要规格 床身上最大回转直径 360mm 刀架上最大工件回转直
41、径 170mm 最大车削直径 盘类 300mm 轴类 170mm 最大车削长度 500/750mm 2.主轴 主轴速度范围(无级) 50-5000r/min 主轴通孔直径 50mm 主轴端部型式
42、 A2-5 3．刀架 刀架型号 烟台AK3180/意大利BSV-N160 刀架工位数 8 刀杆截面尺寸 烟台25×25mm/意大利20×20mm Z向行程 510/760mm X向行程 170mm Z向快移速度
43、 20m/min X向快移速度 18m/min 4．尾座 尾座套筒直径 80mm 尾座套筒行程 100mm 尾座套筒内孔锥度 莫氏4号 5．冷却系统 冷却泵型号 PM-25A 冷却泵流量
44、 25 L/min 冷却箱容量 120L 6．润滑系统 自动集中润滑装置型号 18221A－1 容 量 2 L 7．动力系统 1）主电机 伺服主轴电机 FANAUC β8/8000i / 广州数控 ZJY-100S 额定转速 FANAUC 2000r/min / 广州数控15
45、00r/min 输出扭矩 FANAUC 35.8Nm / 广州数控47.5Nm 2）进给伺服电机 X向电机型号 FANAUC β8/3000is / 广州数控130SJT-M075D X向电机扭矩 FANAUC 7N.m / 广州数控 7.5N.m Z向电机型号 FANAUC β12/3000is / 广州数控130SJT-M100D Z向电机扭矩 FANAUC 11N.m / 广州数控10N.m 3）冷却泵电机
46、 型号 YS7124 功率 0.37KW 4)刀架电机 型 号 烟台AK3180/意大利BSV-N160 功 率 烟台120W/意大利120W 转 速 烟台1000rpm/意大利1300rpm 5)排屑电机 型 号 YW801-6 功 率
47、 370W 转 速 960rpm 8.卡盘和油缸 卡盘型号 中空亿川N-206A5/208A5 / 中实亿川V-206A5/208A5 回转油缸型号 中空亿川 M1246/M1246 / 中实亿川 MS105/MS125 9．数控系统 型 号 FANUC 0i-Mate TC /广州数控 980TD 10．机床外形尺寸 长×宽×
48、高 2255×1460×1700/2705×1460×1700mm 11．机床净重 3500/4000kg 第三章 机床系统单元的开发设计 3.1 传动系统 1.传动件分布图 图3为本机床轴承分布图，使用了角接触球轴承、深沟球轴承等轴承。 图3 轴承分布图 图4为该机床传动系统图，分别对电机、带轮、丝杠联轴器作了明确的注释。 图4 传动系统图 主传动具体的传动路线是电动机1输出原始转速传递给带轮2，经过皮带3和带轮4实现
49、速度的变化，然后通过轴，轴承结构传入主轴箱，通过齿轮机构实现速度的改变，最终输出所需要的转速。 进给系统传动的路线主要由X,Z向的伺服电动机来实现。X向的具体路线是伺服电动机11的转速经过联轴器12传给滚珠丝杠机构13。由螺母带动工作台的运动，工作台带动其上面的刀架运动，最终实现X向的运动。对于Z向的具体运动可参照X向运动来分析，在此不作详细介绍。 传动过程中用到的轴承，及各部件的名称可参看表1、表2。 表1 滚动轴承明细表（对应图4） 序 号 名 称 型 号 规 格 数 量 备 注
50、1 角接触球轴承 7014CTYNDBL P4 1组 NSK 2 深沟球轴承 6005ZZ 2 3 角接触球轴承 7016CTYNDBDL P4 1组 NSK 4 角接触球轴承 25TAC62B DF C10 PN7A 1组 NSK 5 角接触球轴承 25TAC62B DF C10 PN7A 1组 NSK 6 推力球轴承 20TAC47B DFPN7B 1组 NSK 7 向心球轴承 25TAC62B DFPN7B 1组 NSK 表2 传动件表（对应图5） 序号 名称 型号 数量 备注 1 主电机
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