數控機床的主體機構有以下特點:1)由於采用了高性(xìng)能的無級變速主軸及伺服傳動係統,數控機床的極限傳動結構大為簡化,傳動鏈也大大縮短;2)為適應連續的自動(dòng)化加工和提高加工生產率,數控機床(chuáng)機械結構具有較高的靜、動(dòng)態剛度和(hé)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(yòng)了高效傳動部件,如(rú)滾珠絲杠副和滾動導軌(guǐ)、消隙齒輪傳動副等;4)為(wéi)了改善勞動條件、減少輔助(zhù)時間、改善操作性、提高勞動生產率,采用了刀(dāo)具自動夾緊裝置、刀庫與自動換刀裝置及(jí)自動排屑裝(zhuāng)置等輔助(zhù)裝置。根據數控機床的適用場合和機構特點,對數(shù)控機床結構因提(tí)出以下要求:
1、較高的機床靜、動剛度
數控機床是按照(zhào)數控編程或手動輸入數據(jù)方式提供的(de)指令自動進行加工的。由於機械結構(如機床床身、導軌、工作台、刀架和(hé)主軸箱等)的幾何精度(dù)與變(biàn)形產(chǎn)生的定位誤差在加工過(guò)程中不能為地調整與補償,因此,必須把各處機械結(jié)構(gòu)部(bù)件產生的彈性變形控製在最小限度內,以保證所要求的加工精度與表(biǎo)麵質量。
2、減少機床的熱變形(xíng)
在內外熱源的影響下,機(jī)床各部件將發生不同程度的熱變形,使工件與刀具之間的相對運動關係遭到破環,也是機床季度下降。對於數控機床來說,因為全部加(jiā)工過程是計算的指令控製(zhì)的,熱變形的影響就更為嚴重。為了減少熱變形,在數控機床結構中通(tōng)常采用以下措施。(1)減少發熱;(2)控製溫升;(3)改善機床機構。
3、減少運(yùn)動(dòng)間的摩擦和消除傳動間隙
數控機床工(gōng)作台(或拖板)的(de)位(wèi)移量十一脈(mò)中(zhōng)當(dāng)量為(wéi)最小單位的,通常又要(yào)求能以基地的速度運動。為了使工作台能(néng)對數控裝置的指令(lìng)作出準確響應,就必須采取(qǔ)相應的措施。目前常用的滑動導軌(guǐ)、滾動導軌和(hé)靜壓導軌在摩擦阻尼特性方麵存在著明顯的差別。在進給係統中用滾珠絲杠(gàng)代替滑動絲杠也可以(yǐ)收到同樣的效(xiào)果。目前,數控機床幾乎無一例(lì)外地采用滾珠絲杠傳動。數控機床(尤(yóu)其是開環係統的數控機床)的加工(gōng)精度在很大程度上取決於進給傳動鏈(liàn)的精度。除了減少傳動齒輪(lún)和滾珠絲杠的加工誤差之外,另一個重要(yào)措施是采用無間隙傳動(dòng)副。對於滾珠絲杠(gàng)螺距的累積(jī)誤(wù)差,通常采(cǎi)用脈(mò)衝補(bǔ)償裝置進行螺(luó)距補償。
4、提高機床(chuáng)的(de)壽命和精度保持性
為了(le)提高機床的壽命和精度保持(chí)性,在設計(jì)時應充(chōng)分考慮數控機場零部件的(de)耐(nài)磨性,尤其是機床導軌、進給伺港機主軸部件(jiàn)等影響進度的主要零件的耐磨性(xìng)。在使用過程中,應保(bǎo)證數控機床各部件潤滑良好。
5、減(jiǎn)少輔助時間和改善操作性(xìng)能
數(shù)控機床的單件加工中(zhōng),輔助時間(非切屑時(shí)間)占有(yǒu)較大的比重。要(yào)進一步提高機床的生產率,就必須采取促使最大限度地壓縮輔助時間。目前已經有很多(duō)數控機床采用了多主軸、多刀架、以及(jí)帶刀庫的自動換刀(dāo)裝置等,以減少換刀時(shí)間。對於切屑用量加大的數控機床,床身機構必須有利於排屑。