1數(shù)控機床的特點 數(shù)控在GB中的定義是“用數(shù)字化信號對機床運動及其加工過程進行控制的一種方法”。 現(xiàn)代數(shù)控機床是集*于一體的典型機電一體化加工設(shè)備。數(shù)控加工設(shè)備主要分切削加工、壓力加工和特種加工(如數(shù)控電火花加工機床等)3類。切削加工類數(shù)控機床的加工過程能按預(yù)定的程序自動進行,消除了人為的操作誤差和實現(xiàn)了手工操作難以達到的控制精度,加工精度還可以用軟件來校正和補償。因此,可以獲得比機床精度還要高的加工精度及重復(fù)定位精度;工件在一次裝夾后,能先后進行粗、精加工,配置自動換刀裝置后,還能縮短輔助加工時間、提高生產(chǎn)率;由于機床的運動軌跡受可編程的數(shù)字信號控制,因而可以加工單件和小批量且形式復(fù)雜的零件,生產(chǎn)準(zhǔn)備周期大為縮短。綜上所述,數(shù)控機床具有精度高、效率高、自動化程度高和柔性好的特點。 從數(shù)控機床的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢看,由于微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)等新技術(shù)、新工藝在機床行業(yè)的滲透和應(yīng)用,它與普通機床相比不僅在機械結(jié)構(gòu)性能方面發(fā)生了“質(zhì)”和“形”的變化,且其外觀造型也形成了自身*的風(fēng)格和特點。 2數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點 數(shù)控機床雖然也有普通機床所具有的床身和立柱、導(dǎo)軌、工作臺、刀架等部件。但為了與控制系統(tǒng)的高精度、高速度控制相匹配,對機床主機部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計還提出了高精度、高剛度、低慣量、低摩擦、無間隙、高諧振頻率、適當(dāng)?shù)淖枘岜鹊纫蟆S捎跈C械結(jié)構(gòu)形式是體現(xiàn)其性能的具體手段,是實現(xiàn)性能的核心因素(當(dāng)然結(jié)構(gòu)也受材料和工藝的影響),因此,數(shù)控機床的關(guān)鍵部件在結(jié)構(gòu)設(shè)計中也有了重大變化。 2.1基礎(chǔ)部件的結(jié)構(gòu)特點 數(shù)控機床的基礎(chǔ)件主要包括床身、立柱、工作臺等支承件,它們的基本功能是支承承載和保持各執(zhí)行器官的相對位置。數(shù)控機床集粗精加工于一體,既要能夠承受粗加工時大吃刀、大走刀的zui大切削力、又要能夠保證精加工時的高精度。因此,對基礎(chǔ)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計在強度、剛度、抗振性、熱變形和內(nèi)應(yīng)力等都提出了很高的要求。現(xiàn)行生產(chǎn)的數(shù)控機床采用的主要措施有:鑄件采用全封閉截面,合理布置內(nèi)部隔板和肋條,含砂造型或填充混凝土等材料,導(dǎo)軌面加寬,車床采用傾斜的床身和導(dǎo)軌還利于排屑,床身、立柱采用鋼質(zhì)焊接結(jié)構(gòu),可以明顯提高其剛度,根據(jù)熱對稱原則布局還能增加散熱隔熱效果。 2.2主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點 主傳動系統(tǒng)實現(xiàn)各種*和工件所需的切削功率,且在盡可能大的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)保證恒功率輸出,同時為使數(shù)控機床能獲得*的切削速度,主傳動須在較寬的范圍內(nèi)實現(xiàn)無級變速。現(xiàn)行數(shù)控機床采用高性能的直流或交流無級調(diào)速主軸電機,較普通機床的機械分級變速傳動鏈大為簡化。對加工精度有直接影響的主軸組件的精度、剛度、抗振性和熱變形性能要求,可以通過主軸組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和合理的軸承組合及選用高精度軸承加以保證。為提高生產(chǎn)率和自動化程度,主軸應(yīng)有*或工件的自動夾緊、放松、切屑清理及主軸準(zhǔn)停機構(gòu)。zui近日本又開發(fā)研制了新型的陶瓷主軸,重量輕,熱膨脹率低,用在加工中心上,具有高的剛性和精度。 2.3進給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點 數(shù)控機床的進給系統(tǒng)是由伺服電機驅(qū)動,通過滾珠絲杠帶動*或工件完成各坐標(biāo)方向的進給運動。為確定進給系統(tǒng)的傳動精度和工作穩(wěn)定性,在設(shè)計機械裝置時,以“無間隙、低摩擦、低慣量、高剛度”為原則,具體措施有:①采用低摩擦、輕拖動、高效率的滾珠絲杠和直線滾動導(dǎo)軌;②采用大扭矩、寬調(diào)速的伺服電機直接與絲杠