图2-42 支承件
③定位件 如图2-43所示,有平键、T形键、圆形定位销、菱形定位销、圆形定位盘、定位接头、方形定位支承、六菱定位支承座等。主要用于工件的定位及元件之间的定位。图2-41中,定位件3为菱形定位盘,用作工件的定位;支承件2与基础件1、钻模板之间的平键、合件(端齿分度盘)8与基础件1之间的T形键,均用作元件之间的定位。
图2-43 定位件
④导向件 如图2-44所示,有固定钻套、快换钻套、钻模板、左、右偏心钻模板、立式钻模板等。它们主要用于确定刀具与夹具的相对位置,并起引导刀具的作用。图
2-41中,安装在钻模板上的导向件4为快换钻套。
⑤夹紧件 如图2-45所示,有弯压板、摇板、U形压板、叉形压板等。它们主要用于压紧工件,也可用作垫板和挡板。图2-41中的夹紧件5为U形压板。
图2-44 导向件
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图2-45 压紧件
⑥紧固件 如图2-46所示,有各种螺栓、螺钉、垫圈、螺母等。它们主要用于紧固组合夹具中的各种元件及压紧被加工件。由于紧固件在一定程度上影响整个夹具的刚性,所以螺纹件均采用细牙螺纹,可增加各元件之间的连接强度。同时所选用的材料、制造精度及热处理等要求均高于一般标准紧固件。图2-41中紧固件6为关节螺栓,用来压紧工件,且各元件间均采用槽用方头螺栓、螺钉、螺母、垫圈等紧固件紧固。
图2-46 紧固件
⑦其它件 如图2-47所示,有三爪支承、支承环、手柄、连接板、平衡块等。它们是指以上六类元件之外的各种辅助元件。图2-41中四个手柄就属此类元件,用于夹具的搬运。
图2-47 其它件
⑧合件 如图2-48所示,有尾座、可调V形块、折合板、回转支架等。合件由若干零件组合而成,在组装过程中不拆散使用的独立部件。使用合件可以扩大组合夹具的使用范围,加快组装速度,简化组合夹具的结构,减小夹具体积。图2-41中的合件8为端齿分度盘。
图2-48 合件
2)孔系组合夹具
孔系组合夹具(如图2-49)的元件用一面两圆柱销定位,属允许使用的过定位;其定位精度高,刚性比槽系组合夹具好,组装可靠,体积小,元件的工艺性好,成本低,可用作数控机床夹具。但组装时元件的位置不能随意调节,常用偏心销钉或部分开槽元件进行弥补。
目前许多发达国家都有自己的孔系组合夹具。图2-50为德国BIUCO公司的孔系组合夹具组装示意图。元件与元件间用两个销钉定位,一个螺钉紧固。定位孔孔径有10、12、16、24mm四个规格;相应的孔距为30、40、50、80mm;孔径公差为H7,孔距公差为士0.01mm。图2-51为孔系组合夹具装夹实例。
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图2-49 孔系组合夹具图 图2-50 BIUCO孔系组合夹具组装示意图
图2-51 孔系组合夹具装夹工件
3.拼装夹具
拼装夹具是在成组工艺基础上,用标准化、系列化的夹具零部件拼装而成的夹具。它有组合夹具的优点,比组合夹具有更好的精度和刚性,更小的体积和更高的效率,因而较适合柔性加工的要求,常用作数控机床夹具。
图2-52为镗箱体孔的数控机床夹具,需在工件6上镗削A、B、C三孔。工件在液压基础平台5及三个定位销钉3上定位;通过基础平台内两个液压缸8、活塞9、拉杆12、压板13将工件夹紧;夹具通过安装在基础平台底部的两个连接孔中的定位键10在机床T形槽中定位,并通过两个螺旋压板11固定在机床工作台上。可选基础平台上的定位孔2作夹具的坐标原点,与数控机床工作台上的定位孔1的距离分别为X0、Y0。三个加工孔的坐标尺寸可用机床定位孔1作为零点进行计算编程,称固定零点编程;也可选夹具上方便的某一定位孔作为零点进行计算编程,称浮动零点编程。
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图2-52 数控机床夹具
1、2—定位孔;3—定位销孔;4—数控机床工作台;5—液压基础平台;6—工件7—通油孔;8—液压缸;9—活塞;10—定位键;11、13—压板;12—拉杆
思考题
1.加工中心的定义是什么?它应具有哪些功能? 2.加工中心的工作原理是什么? 3.加工中心的基本组成有哪几部分? 4.加工中心的分类方法有哪几种。
5.JCS-018型立式加工中心的功能及结构组成是什么? 6.说明JCS-018型立式加工中心的传动系统。
7.说明JCS-018型主轴部件的结构组成、功能及特点。 8.说明JCS-018型自动换刀装置的结构组成、功能及特点。 9.说明JCS-018型自动换刀的过程及PC控制器的控制过程。 10.简述JCS-018型立柱、床身、滑座及工作台的结构特点。 11.简述JCS-018型伺服进给系统的组成及传动路线。 12.试述加工中心机床自动换刀装置的工作过程。 13.主传动方式有哪几种?各有何特点?
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14.试说明加工中心的主轴结构。
15.加工中心主轴轴承有哪几种?各有何特点?各适用于什么场合 16.加工中心主轴轴承配置形式有几种?各适用什么场合? 17.试述加工中心主轴轴承的配合量及其影响。 19.主轴轴承的润滑方式有哪几种?各有何特点?
20.试述加工中心刀具自动夹紧装置的组成及夹紧与松开的动作。 21.试述主轴定向的原理及定向的方式。 22.主轴电动机有何特点?
23.试述伺服电机与进给丝杠的联接方法。 24.消除齿隙的方法有哪几种?各有何特点?
25.滚珠丝杠螺母副的工作原理及特点是什么?何为内循环和外循环方式? 26.试述滚珠丝杠螺母副消除间隙及预加载荷的方法。 27.试述静压蜗杆蜗母条传动副工作原理。 28.简述丝杠专用角接触球轴承的特点及配置。 29.加工中心机床与一般数控机床有何异同? 30.何谓分度工作台和数控转台?试举例说明。 31.简述机械手类型、特点及适应范围。 32.自动换刀装置有哪几种形式?各有何特点? 33.刀库有哪几种形式?各适用于什么场合? 34.刀具交换装置有哪几种?
35.刀具的选择方式有几种?各适用何种场合?
2 加工中心结构及附件 ................................................................................................................ 11 2.1 加工中心的传动系统 ......................................................................... 错误!未定义书签。 2.1.1 主传动系统 ................................................................................................................. 11 2.1.2 直线进给传动系统 ..................................................................................................... 15 2.1.3 回转工作台 ................................................................................................................. 15 2.1.4 工件交换系统 ............................................................................................................. 21 2.2 加工中心自动换刀装置 ..................................................................................................... 23 2.2.1 加工中心刀库形式 ..................................................................................................... 27 2.2.2 加工中心刀库结构 ..................................................................................................... 28 2.2.3 JCS-018A型加工中心机械手结构 .......................................................................... 30 2.2.5 几种典型换刀过程 ..................................................................................................... 32 2.3 加工中心支承系统 ............................................................................................................. 35 2.4 加工中心的压力控制系统 ................................................................................................. 36 2.4.1 压力控制系统的功能与组成...................................................................................... 36 2.4.2 数控机床的压力系统 ................................................................................................. 38 2.5 数控机床的润滑与冷却 ..................................................................................................... 44 2.5.1数控机床的润滑系统 .................................................................................................. 44 2.5.2 加工中心的冷却系统 ................................................................................................. 48
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