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數(shù)控機床對機械結(jié)構(gòu)的要求

瀏覽次數(shù):4428 更新更新時間:2016-07-26
  數(shù)控機床對機械結(jié)構(gòu)的要求
  
  數(shù)控機床的主體機構(gòu)有以下特點:1)由于采用了高性能的無級變速主軸及伺服傳動系統(tǒng),數(shù)控機床的極限傳動結(jié)構(gòu)大為簡化,傳動鏈也大大縮短;2)為適應(yīng)連續(xù)的自動化加工和提高加工生產(chǎn)率,數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)具有較高的靜、動態(tài)剛度和阻尼精度,以及較高的耐磨性,而且熱變形小;3)為減小摩擦、消除傳動間隙和獲得更高的加工精度,更多地采用了傳動部件,如滾珠絲杠副和滾動導軌、消隙齒輪傳動副等;4)為了改善勞動條件、減少輔助時間、改善操作性、提高勞動生產(chǎn)率,采用了刀具自動夾緊裝置、刀庫與自動換刀裝置及自動排屑裝置等輔助裝置。根據(jù)數(shù)控機床的適用場合和機構(gòu)特點,對數(shù)控機床結(jié)構(gòu)因提出以下要求:
  
  1、較高的機床靜、動剛度
  
  數(shù)控機床是按照數(shù)控編程或手動輸入數(shù)據(jù)方式提供的指令自動進行加工的。由于機械結(jié)構(gòu)(如機床床身、導軌、工作臺、刀架和主軸箱等)的幾何精度與變形產(chǎn)生的定位誤差在加工過程中不能為地調(diào)整與補償,因此,必須把各處機械結(jié)構(gòu)部件產(chǎn)生的彈性變形控制在zui小限度內(nèi),以保證所要求的加工精度與表面質(zhì)量。
  
  2、減少機床的熱變形
  
  在內(nèi)外熱源的影響下,機床各部件將發(fā)生不同程度的熱變形,使工件與刀具之間的相對運動關(guān)系遭到破環(huán),也是機床季度下降。對于數(shù)控機床來說,因為全部加工過程是計算的指令控制的,熱變形的影響就更為嚴重。為了減少熱變形,在數(shù)控機床結(jié)構(gòu)中通常采用以下措施。(1)減少發(fā)熱;(2)控制溫升;(3)改善機床機構(gòu)。
  
  3、減少運動間的摩擦和消除傳動間隙
  
  數(shù)控機床工作臺(或拖板)的位移量十一脈中當量為zui小單位的,通常又要求能以基地的速度運動。為了使工作臺能對數(shù)控裝置的指令作出準確響應(yīng),就必須采取相應(yīng)的措施。目前常用的滑動導軌、滾動導軌和靜壓導軌在摩擦阻尼特性方面存在著明顯的差別。在進給系統(tǒng)中用滾珠絲杠代替滑動絲杠也可以收到同樣的效果。目前,數(shù)控機床幾乎無一例外地采用滾珠絲杠傳動。數(shù)控機床(尤其是開環(huán)系統(tǒng)的數(shù)控機床)的加工精度在很大程度上取決于進給傳動鏈的精度。除了減少傳動齒輪和滾珠絲杠的加工誤差之外,另一個重要措施是采用無間隙傳動副。對于滾珠絲杠螺距的累積誤差,通常采用脈沖補償裝置進行螺距補償。
  
  4、提高機床的壽命和精度保持性
  
  為了提高機床的壽命和精度保持性,在設(shè)計時應(yīng)充分考慮數(shù)控機場零部件的耐磨性,尤其是機床導軌、進給伺港機主軸部件等影響進度的主要零件的耐磨性。在使用過程中,應(yīng)保證數(shù)控機床各部件潤滑良好。
  
  5、減少輔助時間和改善操作性能
  
  數(shù)控機床的單件加工中,輔助時間(非切屑時間)占有較大的比重。要進一步提高機床的生產(chǎn)率,就必須采取促使zui大限度地壓縮輔助時間。目前已經(jīng)有很多數(shù)控機床采用了多主軸、多刀架、以及帶刀庫的自動換刀裝置等,以減少換刀時間。對于切屑用量加大的數(shù)控機床,床身機構(gòu)必須有利于排屑。

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