數控機床對(duì)機械結構的要求
數控機床的主體機構有以下特點:1)由於采用了高性能的無級變速主(zhǔ)軸及伺服傳動係統(tǒng),數控機床的極限傳動(dòng)結(jié)構大為簡化,傳動鏈也大大縮短;2)為適應連續的自動(dòng)化加工和提高加工(gōng)生產率,數控(kòng)機床機械(xiè)結構具有較高的靜、動態剛度和阻尼精度,以及(jí)較高的耐磨性,而且熱變形小;3)為減小摩擦、消除傳(chuán)動間隙(xì)和(hé)獲得更高的加工精度,更多地采用了高(gāo)效傳動部件,如滾(gǔn)珠絲(sī)杠(gàng)副和滾動導軌(guǐ)、消隙齒輪傳動副(fù)等(děng);4)為了(le)改(gǎi)善勞動條件、減少輔助時間、改善操作性、提高勞(láo)動生(shēng)產(chǎn)率,采用了刀具自動夾緊裝置、刀(dāo)庫與(yǔ)自動換刀裝置及自動排屑裝置等輔助裝置。根據(jù)數控機床的適用場(chǎng)合和機構特點,對數控(kòng)機床結構因提出以下要求:
1、較高的機床靜、動剛度
數(shù)控機床是按照數控編程或手動輸入數據方式提供的指令自動進行加工的。由於機械結(jié)構(如(rú)機床床身、導軌、工作台、刀架和主(zhǔ)軸箱(xiāng)等)的幾何精度(dù)與變形產生的定位誤差(chà)在加工過程中不能為地調(diào)整與補償,因此,必須把各處機械結構部件產生的彈(dàn)性變形控(kòng)製在最小限度內,以保證所要求的加(jiā)工精度與表麵質量。
2、減少機床的熱變(biàn)形
在內外熱源的(de)影響下,機床各部件將發生不同程度的熱變形(xíng),使工件與(yǔ)刀具之間的相對運動關係遭到破(pò)環,也是機床季度(dù)下降。對於數控機床來說,因為全部加工過(guò)程是(shì)計算的指令控製的,熱變形的影響就更為嚴(yán)重。為了(le)減少熱變形,在數控(kòng)機床結構(gòu)中通常采用以(yǐ)下措施。(1)減(jiǎn)少發熱;(2)控製溫升;(3)改善機床機構。
3、減少運動間的摩擦和消除傳動間隙(xì)
數控機床工作台(或拖(tuō)板)的位移量十一脈中當量為最小單位的,通常又要求能以基(jī)地的速度運動。為了使工作(zuò)台能對數(shù)控裝置的指令作出準確響應,就必須采取相應的措施。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麵存在著明顯(xiǎn)的差別(bié)。在進給係統中用滾珠絲杠代替滑動絲杠也可以收到同樣的效果。目前,數控機床幾乎無一例外地采用滾(gǔn)珠絲杠傳動。數控機床(尤其是開(kāi)環係統的數控機床)的(de)加工精度在很大程度上取決於進給傳動鏈的精度。除了減少傳動齒輪和滾(gǔn)珠絲杠的加工誤差之外,另一個重要措施是采(cǎi)用無間隙傳動副。對於滾(gǔn)珠絲杠螺距的累積(jī)誤差,通常采用脈衝補償裝置進行螺距補償。
4、提(tí)高機床的壽命和精度(dù)保持(chí)性
為(wéi)了提高機床的壽命和精(jīng)度(dù)保持性,在設計時應充分考慮數控機場零部件的耐磨性,尤其是機床(chuáng)導軌、進給伺港機主(zhǔ)軸部件等影響進度的主要零件的耐磨性。在使用(yòng)過程中(zhōng),應保證數控機床各部件潤滑良好。
5、減少輔助時間和改善操作性能
數控機(jī)床的單件加工中,輔助時間(非(fēi)切屑時間)占有較大的(de)比重。要進一步提高機床的生產率(lǜ),就必須采取促使最大(dà)限度地壓縮輔(fǔ)助(zhù)時間。目(mù)前(qián)已(yǐ)經有很多數控機(jī)床采用了多主軸(zhóu)、多刀(dāo)架、以及帶刀庫的自動換刀裝置等,以減少換刀時間。對於切(qiē)屑用量加大的(de)數控機(jī)床,床身機構必(bì)須有利於排屑。