數控機床對(duì)機械結構的要求
數控機(jī)床的主體機構有以下(xià)特點:1)由於采用了高性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(jié)構大為(wéi)簡化,傳動鏈也大大(dà)縮短;2)為適應連續的自動化加工和提高加工生產率,數控機(jī)床機械結構具有較(jiào)高的靜、動態剛度和阻尼精度,以及(jí)較高的(de)耐(nài)磨性,而且熱變(biàn)形(xíng)小(xiǎo);3)為減(jiǎn)小摩擦、消除(chú)傳動間隙和獲得更高的加工精度,更多地采(cǎi)用了高效傳動部件,如滾珠絲(sī)杠副和(hé)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(shēng)產率,采用(yòng)了刀具自動(dòng)夾緊裝置、刀(dāo)庫與自動換刀裝置(zhì)及自動排屑裝置等輔助裝置。根據數控機床的適(shì)用場合(hé)和機構特點,對數控機(jī)床結構因提出以下要求:
1、較高的機床靜、動剛度
數控機床是按照(zhào)數控編程或(huò)手動輸入數據方(fāng)式提供的指令(lìng)自動進行(háng)加(jiā)工的。由於機械結構(如機(jī)床床身、導軌(guǐ)、工作台、刀架和主軸箱等)的(de)幾何精度(dù)與變形產生的定位誤差在加工過程中不能為地調整與補償,因此,必須把(bǎ)各處機械結構部件產生的彈性變形控製(zhì)在最小限度內,以保證所要求的加工精度與(yǔ)表麵質量。
2、減少機床的熱(rè)變形
在內外熱源的(de)影響下,機床各部件將發生不(bú)同程度的熱變形,使工件與刀(dāo)具之(zhī)間的相對運動(dòng)關係遭到破環,也是機床季度下(xià)降。對於數控(kòng)機床(chuáng)來說,因為全部加工過程是(shì)計算的指令控製的,熱變形的影響就更為嚴重。為了減(jiǎn)少(shǎo)熱變形,在數控機床(chuáng)結構中通常采(cǎi)用以下措施。(1)減少發熱;(2)控製溫升;(3)改善機床機構。
3、減少運動間的摩擦和消除傳動間隙
數(shù)控機床工作台(或(huò)拖板)的位移(yí)量十一脈中當量為最小單位的,通常又要求能以基地的速度(dù)運動。為了使工作(zuò)台能對數控裝置的指令作出準確響應,就必須采取相應的措施。目(mù)前常用的滑動導軌、滾(gǔn)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代替(tì)滑動絲杠也可以收到同樣的效果。目前,數(shù)控機床幾乎(hū)無一例外(wài)地采用滾珠絲杠傳動。數控機床(chuáng)(尤其是開環係統(tǒng)的數控機床)的加工精度在很大程度上取決於進(jìn)給傳動鏈(liàn)的精度。除(chú)了減少傳動齒輪(lún)和滾珠絲杠的加工誤(wù)差之外,另一個重要措施是采用無間(jiān)隙傳動副。對於滾珠絲杠螺距的累積誤差,通常采用脈衝補償裝置進行螺距補償。
4、提高機床的壽命和精度保持性(xìng)
為了(le)提高機床的壽命和精度保持性,在設計(jì)時應充分考慮數控機場零部件的耐磨性,尤其是(shì)機床導軌、進給伺港機主軸部(bù)件等影響進度的主(zhǔ)要零件的耐磨性。在使用過程中,應保證數控機床各部(bù)件潤滑良好。
5、減(jiǎn)少輔助時間和改善操作性能
數控機床的單件(jiàn)加工中,輔助時間(jiān)(非切屑時間)占有較大的比重。要進一步提(tí)高機床的生產率,就(jiù)必須采(cǎi)取促使最大限度地壓縮輔助時間。目前(qián)已經有很多數控機床采用了多主軸(zhóu)、多(duō)刀架、以及帶刀(dāo)庫的自動換刀裝置等,以減少換刀時間。對於切屑用量加大的數控機床,床身機構必須(xū)有利於排屑。