置来调整间隙。这种蜗杆的左右两侧面具有不同的螺距，因此蜗杆齿厚从一端向另一端逐渐增厚。但由于同一侧的螺距是相同的，所以仍然保持着正常的啮合。调整时先松开螺母7上的锁紧螺钉8，使压块6与调整套1l松开，同时将楔形拉紧圆柱销5松开。然后转动调整套11，带动蜗杆9作轴向移动。根据设计要求，蜗杆有10mm的轴向移动调整量，这时蜗杆副的侧隙可调整0.2mm。调整后锁紧调整套11和楔形拉紧圆柱销5。蜗杆的左右两端都由双列滚针轴承支承。左端为自由端，可以伸长以消除温度变化的影响；右端装有双列推力轴承，能轴向定位。 当工作台静止时必须处于锁紧状态。工作台面用沿其圆周方向分布的八个夹紧液压缸进行夹紧。当工作台不回转时，夹紧液压缸14的上腔通压力油，使活塞15向下运动，通过钢球17、夹紧瓦13及12将蜗轮10夹紧；当工作台需要回转时，数控系统发出指令，使夹紧液压缸14上腔回油。在弹簧16的作用下，钢球17抬起，夹紧瓦12及13松开蜗轮10，然后电液脉冲马达1通过传动装置，使蜗轮和回转工作台按照控制系统的指令作回转运动。
数控回转工作台设有零点，当它作返回零点运动时，首先由安装在蜗轮上的撞块19(图2-8P向)碰撞限位开关，使工作台减速；再通过感应块20和无触点开关，使工作台准确地停在零点位置上。
该数控工作台可作任意角度的回转和分度，由光栅18进行读数控制，工作台的分度精度可达±10″。
2.1.4 工件交换系统
所谓工件交换，即在加工第一个工件时，工人开始安装调整第二个工件，当第一个工件加工完后，第二个工件进入加工区加工，从而使工件的安装调整时间与加工时间重合，达到进一步提高加工效率的目的。目前常用的工件交换方式为工作台直接交换和采用自动随行夹具等方式。
图2-9为H400教学型加工中心工作台交换系统。整个交换过程可分为工作台抬起、交换、夹紧三个过程。一个零件加工完成后，根据控制系统指令，升降缸下腔通气，活塞带动工作台托叉向上移动，同时插销拔出。当托叉上位感应开关产生信号，表明托叉升起到位。然后，起动转位电动机，通过同步带、蜗轮蜗杆副带动托叉回转。在交换台支承轴的下方，安装着4个接近开关感应块，当托叉带动工作台回转180°时，感应开关产生信号，表明回转到位，电动机停转刹车。升降缸下缸回气，托叉带动工作台下降，插销插入，托叉准确定位，当托叉下位感应开关产生信号，表明托叉到位，工作台已放置到鞍座上。工作台与鞍座由4个定位锥定位，通过气缸拉紧拉钉使工作台与鞍座固连。
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图2-10所示为工件装、卸工位分开的自动更换随行夹具(亦称托盘)的方案。可预先在随行夹具上将坯件安装调试好，随行夹具有标准的滑行导轨和定位夹紧机构，便于在工作台面上传送、定位和夹紧。图示结构装、卸工位和工作台串行排列，分别置于工
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作台两端，其优点是坯件与成品堆栈分开，便于管理。
图2-10 更换随行夹具的交换系统
2.2 加工中心自动换刀装置
加工中心自动换刀装置的形式多种多样。除利用刀库进行换刀外，还有自动更换主轴箱、自动更换刀库等形式。其中利用刀库实现换刀，是目前加工中心大量使用的换刀方式。由于有了刀库，机床只要一个固定主轴夹持刀具，有利于提高主轴刚度。独立的刀库，大大增加了刀具的储存数量，有利于扩大机床的功能，并能较好地隔离各种影响加工精度的干扰。
刀库换刀按换刀过程中有无机械手参与分为有机械手换刀和无机械手换刀两种情况。有机械手的系统在刀库配置、与主轴的相对位置及刀具数量上都比较灵活，换刀时间短。无机械手方式结构简单，只是换刀时间较长。
加工中心上所需更换的刀具较多从几支到几十支，甚至上百支，故通常采用刀库形式。由于加工中心上自动换刀次数比较频繁，故对自动换刀装置的技术要求十分严格。
1.自动换刀装置的形式
各种加工中心的自动换刀装置的结构取决于机床的型式、工艺范围以及刀具的种类和数量等。
1)更换主轴换刀装置 更换主轴换刀是一种比较简单的换刀方式。这种机床的主轴头就是一个转塔刀库，主轴头有卧式和立式两种。八方形主轴头(转塔头)上装有8根主轴，每根主轴上装有一把刀具。根据各加工工序的要求按顺序自动地将所需要的刀具由其主轴转到工作位置，实现自动换刀，同时接通主传动。不处在工作位置的主轴便与主传动脱开。转塔头的转位由槽轮机构来实现，其结构如图2-11所示，转塔头径向分布着8根结构完全相同的主轴，每次转位包括下列动作。
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图2-11 八轴转塔头结构
1、12－齿轮；2、3、4、7－行程开关；4、5－油缸； 6－蜗轮；8－蜗杆；9－盘；10－鼠牙盘；11－槽轮
(1)脱开主轴传动 油缸4卸压，弹簧推动齿轮1与主轴上的齿轮12脱开。
(2)转塔头抬起 当齿轮1脱开后，固定在其上的支板接通行程开关3，控制电磁阀，使液压油进入油缸5的左腔，油缸活塞带动转塔头向右移动，直至活塞与油缸端部相接触。固定在转塔头体上的鼠牙盘10便脱开。
(3)转塔头转位 当鼠牙盘脱开后，行程开关发出信号启动转位电机，经蜗杆8和蜗轮6带动槽轮机构的主动曲拐使槽轮11转过45°。并由槽轮机构的圆弧槽来完成主轴头的分度位置粗定位。主轴号的选定是通过行程开关组来实现。若处于加工位置的主轴不是所需要的，转位电机继续回转，带动转塔头间歇地再转45°，直至选中主轴为止。主轴选好后，由行程开关7关停转位电机。
(4)转塔头定位夹紧 通过电磁阀使压力油进入油缸5的右腔，转塔头向左返回，由鼠牙盘10精确定位，并利用油缸5右腔的油压作用，将转塔头可靠地压紧。
(5)主轴传动重新接通 由电磁阀控制压力油进入油缸4，压缩弹簧使齿轮1与主轴上的齿轮12啮合。此时转塔头转位、定位动作全部完成。
这种换刀装置优点是省去了自动松、夹、卸刀、装刀以及刀具搬运等一系列的复杂
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操作，从而缩短了换刀时间，并提高了换刀的可靠性。但是由于空间位置的限制，使主轴部件结构不能设计得十分坚实，因而影响了主轴系统的刚度。所以转塔主轴头通常只适应于工序较少、精度要求不太高的机床，如数控钻镗铣床。
2)更换主轴箱换刀装置
有的加工中心采用多主轴的主轴箱，利用更换主轴箱来达到换刀的目的，如图2-12所示。机床立柱后面的主轴箱库两侧的导轨上，装有同步运行的小车Ⅰ和Ⅱ，它们在主轴箱库与机床动力头之间进行主轴箱的运输。根据加工要求，先选好所需的主轴箱，等两小车运行至该主轴箱处，将它推到小车I上，小车I载着它与空车Ⅱ同时运行到机床动力头两侧的更换位置。当上一道工序完成后，动力头带着主轴箱1上升到更换位置，动力头上的夹紧机构将主轴箱松开，定位销也从定位孔中拔出，推杆机构将用过的主轴箱l从动力头上推到小车Ⅱ上。同时又将待用主轴箱从小车I推到机床动力头上，并进行定位与夹紧。然后动力头沿立柱导轨下降开始新的加工。与此同时，两小车回到主轴箱库，停在待换的主轴箱旁。由推杆机构将下次待换的主轴箱推上小车I，并把用过的主轴箱从小车Ⅱ推入主轴箱库中的空位。小车又一次载着下次待换的主轴箱运行到动力头的更换位置，等待下一次换箱。
图2-12更换主轴箱换刀装置
1－主轴箱；2～7－备用主轴箱；8－主轴箱库；9－刀库；10－机械手；Ⅰ、Ⅱ－小车
3)带刀库的自动换刀系统
这类换刀装置由刀库、选刀机构、刀具交换机构及刀具在主轴上的自动装卸机构等四部分组成，应用广泛。刀库可装在机床的立柱上（如图2-13所示）、主轴箱上或工作台上。当刀库容量大及刀具较重时，也可装在机床之外，作为一个独立部件；如刀库远离主轴，常常要附加运输装置，来完成刀库与主轴之间刀具的运输。
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