數控機床的主體機構(gòu)有以下特(tè)點:1)由於采用了高性能的無級變速(sù)主軸及伺服傳動係統,數控機床的極限傳動結構大(dà)為簡化,傳動鏈也大大縮短;2)為適應連續的自動化加(jiā)工和提高加工生產率,數(shù)控機(jī)床機械結構具有較高的(de)靜、動態剛度和阻尼精度,以及較高的耐磨性,而且(qiě)熱變形小;3)為減小摩擦、消除傳動間隙和獲得(dé)更高的加工精度,更多地采用了高效傳動部件,如滾珠絲杠副和滾動導軌、消隙(xì)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、提高勞動生產率(lǜ),采用(yòng)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。根據數控機(jī)床的(de)適用場合和機構特點,對數控機床結構因提出以下要求:
1、較高(gāo)的(de)機床靜、動剛(gāng)度
數控機床是按照(zhào)數控(kòng)編程或手動輸入數據方式提供的指令自(zì)動進行加工的。由於機械結構(如機床床身、導軌、工作台、刀架和主軸箱等)的(de)幾何精度與變形產生的定位誤差在加工過(guò)程中不能為地調整與補償(cháng),因此,必須(xū)把各處機械結構部件產生的彈性變形(xíng)控製在最小限度(dù)內,以保證所要求的加工(gōng)精度(dù)與表麵質量。
2、減少機床的熱變形
在內外熱源的影響下,機床各部件將發生(shēng)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(chuáng)季度下降。對於數控(kòng)機床來說,因為全部(bù)加工(gōng)過程是計算的指令控製的,熱變形的影響就更為嚴重(chóng)。為了減少(shǎo)熱變形,在數控機床結構中通常采用以下措施。(1)減(jiǎn)少發熱;(2)控製溫升;(3)改善機床機構(gòu)。
3、減少運動間(jiān)的摩擦和消除傳動間(jiān)隙
數控機床(chuáng)工作台(或拖(tuō)板)的位移量十一脈(mò)中當量為最小(xiǎo)單位的,通(tōng)常又要求能以基地的速度運動。為了使工作台能(néng)對數(shù)控裝置(zhì)的指令作出準確響應,就必須采取相應的措施(shī)。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(zhōng)用滾珠絲杠代替滑動(dòng)絲杠也可以收到同樣的(de)效果。目前,數控機床幾乎無一(yī)例外地采用(yòng)滾珠絲杠傳動。數控機床(尤其是開環係統的數控機床)的加(jiā)工精度在很(hěn)大程度上取決於進給傳動鏈的精(jīng)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。對於滾(gǔn)珠絲杠螺距的累積誤差,通常采用脈(mò)衝補償裝(zhuāng)置進行螺距補償。
4、提高機床的壽(shòu)命和精度(dù)保持性
為了提高機床(chuáng)的壽命和精度保持性,在設計時(shí)應充分考慮(lǜ)數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(jiàn)等影響(xiǎng)進度的主要零件的耐磨性。在使用過程中(zhōng),應保證(zhèng)數控機床各部件潤滑良(liáng)好。
5、減少輔助時間和改善操作性(xìng)能
數控機(jī)床(chuáng)的(de)單件加工(gōng)中,輔助時間(jiān)(非(fēi)切屑時(shí)間)占有較大的比重(chóng)。要進一步提高機床的(de)生產率,就必須采取促使最大限(xiàn)度(dù)地壓縮輔助時間。目前已經有很多數控機床采用了多主軸、多刀架、以及帶刀(dāo)庫的自動換刀裝置等,以(yǐ)減少換刀時間。對於切屑用量加大的(de)數控機床,床身機構必須有利於(yú)排屑。