數控機牀結構

本書共分十章，對數控機牀進行了概述，詳細介紹了各類數控機牀的典型通用裝置，並分別對數控車牀、數控銑牀、數控加工中心、數控電加工機牀、數控磨牀、數控衝牀、三座標測量機、柔性製造系統等數控加工設備的分類、組成、結構、工作原理進行了詳細的説明。除文字內容，還配有大量的機牀外觀圖、結構裝配圖、部件軸測圖、流程線框圖等圖片，每章配有適量的思考與練習題。

本書結構合理、內容全面、説明細緻、圖文並茂。

本書可作為高職高專院校數控類、機械製造及自動化類、機電一體化類、模具類等專業用教材，也可作為中職院校及其他培訓機構用教材，還可以作為工程技術人員參考用書。 ^[1] 

第一章數控機牀概述1

第一節數控機牀的產生和發展1

一、數字控制技術的產生和發展1

二、我國數控機牀的發展情況2

三、數控機牀的發展水平和趨勢2

四、經濟型數控機牀4

第二節數控機牀的特點和應用範圍5

一、數控機牀的特點5

二、數控機牀的應用範圍6

第三節數控機牀的分類6

一、按運動方式劃分6

二、按工藝用途劃分7

三、按控制方式劃分8

四、按功能水平劃分10

思考與練習10

第二章數控機牀典型裝置11

第一節數控機牀主傳動系統11

一、主傳動的結構特點11

二、主傳動系統變速方式11

三、主軸的支承12

四、主軸的驅動與控制13

五、主軸轉速的自動變換14

六、高速主軸單元15

第二節數控機牀的伺服進給系統17

一、伺服進給系統組成18

二、伺服進給系統的基本要求18

三、進給傳動系統的特點19

四、滾珠絲槓螺母副19

五、傳動齒輪間隙消除機構21

六、直線電動機進給系統23

七、高速進給系統24

第三節數控機牀的導軌26

一、數控機牀對導軌的基本要求26

二、數控機牀導軌的類型與特點26

第四節數控機牀自動排屑裝置29

一、平面鏈式排屑裝置30

二、刮板式排屑裝置30

三、螺旋式排屑裝置31

四、磁性排屑器31

第五節數控機牀位置檢測裝置32

一、位置檢測裝置的要求與類型32

二、常用位置檢測裝置33

第六節數控系統41

一、數控系統的組成41

二、數控裝置的構成42

三、數控系統的主要工作過程43

第七節可編程控制器45

一、 PLC的結構46

二、 PLC的工作原理47

三、 M、S、T功能的實現48

思考與練習51

第三章數控車牀53

第一節數控車牀的組成53

一、數控車牀的工藝用途53

二、數控車牀的組成53

第二節數控車牀的佈局55

一、影響車牀佈局形式的因素55

二、主軸箱和尾座的佈局形式55

三、牀身和導軌的佈局形式56

四、刀架的佈局56

第三節數控車牀的分類57

一、按主軸的配置形式分類57

二、按刀架和主軸數量分類57

三、按數控系統的功能水平分類58

四、按數控系統的不同控制方式分類60

第四節數控車牀的自動換刀裝置60

一、自動迴轉刀架60

二、多主軸轉塔頭換刀裝置61

三、帶刀庫的自動換刀裝置62

第五節MJ50數控車牀63

一、機牀的主要技術參數63

二、機牀的傳動鏈64

三、主軸箱65

四、縱向送給傳動裝置66

五、橫向進給傳動裝置67

六、卧式迴轉刀架67

七、平板共軛分度凸輪機構69

八、自動定心卡盤70

九、機牀尾座70

十、MJ50數控車牀液壓傳動系統及換刀

控制71

思考與練習73

第四章數控銑牀74

第一節概述74

一、數控銑牀的組成74

二、數控銑牀的工作原理76

第二節數控銑牀的分類和應用76

一、數控銑牀的分類77

二、數控銑牀的應用78

第三節數控銑牀的組成與佈局79

一、數控銑牀的結構組成79

二、卧式數控銑牀的佈局形式80

三、立式數控銑牀的佈局形式81

四、高速數控機牀的佈局形式82

第四節數控銑牀的主軸結構83

一、刀具自動裝卸及切屑清除裝置83

二、主軸準停裝置84

第五節數控銑牀的輔助裝置85

一、數控銑牀迴轉工作台85

二、分度工作台86

第六節冷卻系統88

一、機牀冷卻和温度控制88

二、工件切削冷卻89

第七節潤滑系統90

一、潤滑的作用90

二、潤滑系統的類型和應用90

第八節典型數控銑牀91

一、機牀的基本構成及基本運動91

二、機牀的主要技術參數92

三、機牀的傳動系統92

四、典型部件結構93

思考與練習96

第五章加工中心97

第一節概述97

一、工序高度集中97

二、加工精度高97

三、適應性強97

四、生產效率高97

五、經濟效益好98

六、勞動強度低，工作條件好98

七、有利於生產管理的現代化98

第二節加工中心的基本構成98

一、基礎部件98

二、主軸組件99

三、控制系統99

四、伺服系統99

五、自動換刀裝置99

六、自動托盤更換系統99

七、輔助系統99

第三節加工中心的分類99

一、按加工範圍分類99

二、按加工中心的佈局方式分類100

三、按換刀形式分類104

四、按加工精度分類105

五、按數控系統功能分類105

六、按工作台的數量和功能分類106

第四節加工中心的發展106

一、高速化106

二、進一步提高精度106

三、功能的完善107

第五節自動換刀機構107

一、自動換刀裝置的分類107

二、刀庫112

三、機械手114

四、刀具的選擇方式117

五、刀具識別裝置119

第六節JCS018A型立式加工中心120

一、JCS018A型立式加工中心簡介120

二、主要性能指標122

三、JCS018A型加工中心的傳動系統123

四、JCS018A型加工中心的典型部件結構124

思考與練習127

第六章數控電加工機牀128

第一節電火花加工概述128

一、電火花加工的物理本質128

二、工作液介質的作用129

三、數控電切削加工設備組成130

四、數控電切削加工設備類型130

第二節數控電火花成形機牀131

一、機牀的結構形式131

二、數控電火花成形機牀的組成部分及

作用133

三、數控電火花成形機牀型號、規格、

分類143

四、數控電火花成形機牀的維護與保養144

第三節數控線切割機牀概述144

一、數控線切割機牀的組成和工作原理144

二、數控線切割機牀的分類、代號、

規格146

第四節高速走絲數控線切割機牀147

一、機牀本體147

二、脈衝電源156

三、工作液循環系統156

四、控制系統156

第五節低速走絲數控線切割機牀157

一、機牀本體158

二、慢速走絲系統158

三、工作液系統159

四、紙帶讀入機160

思考與練習161

第七章數控磨牀162

第一節概述162

一、數控磨牀組成162

二、數控磨牀的結構特點163

第二節數控外圓磨牀163

一、機牀本體的總體結構及運動163

二、主要技術參數164

三、數控系統功能164

四、機牀的主要部件結構165

第三節數控座標磨牀167

一、 MK4280數控座標磨牀的主要構成167

二、技術參數169

三、數控座標磨牀主要運動170

四、可控制軸數及聯動軸數170

五、機牀熱變形控制與補償171

第四節數控工具磨牀171

一、機牀的主要構成171

二、主要技術參數173

三、機牀的運動及機牀座標系的建立174

思考與練習174

第八章數控衝牀175

第一節數控衝牀概述175

一、數控衝牀的分類及特點175

二、數控衝牀的工作原理176

第二節數控衝牀的組成與結構177

一、數控衝牀的組成177

二、數控衝牀的結構178

第三節典型數控衝牀181

一、 ZX數控衝牀181

二、伺服複合小型精密鈑金加工衝牀183

思考與練習184

第九章三座標測量機185

第一節三座標測量機概述185

一、三座標測量機的功能185

二、三座標測量機的類型185

第二節三座標測量機的構成188

一、三座標測量機的主體188

二、三座標測量機的測量系統188

三、三座標測量機計算機控制系統和軟件188

第三節三座標測量機的測量方式189

一、直接測量方法189

二、程序測量方法189

三、自學習測量方法189

第四節小型三座標測量機190

一、測量機的構成和基本配製190

二、測量機的機械主體結構190

三、X向工作台與導軌191

四、測量機的傳動系統191

五、龍門框架（活動橋）、橫樑與滑架193

六、ZOO小型三座標測量機的測量系統193

七、氣路裝置195

八、數控系統195

思考與練習196

第十章柔性製造系統197

第一節柔性製造系統概述197

一、柔性自動化的興起197

二、柔性製造系統的類型與構成197

三、柔性製造系統的優點與發展趨勢198

第二節自動加工系統199

一、加工系統的配置199

二、加工系統的要求200

三、自動加工系統中常用加工設備200

四、加工系統中的刀具與夾具201

五、加工系統的監控205

六、柔性製造系統實例209

思考與練習209

參考文獻210 ^[1]