數控(kòng)機床對機械結構(gòu)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(xìng)能的無級(jí)變速(sù)主軸及伺服傳動(dòng)係統,數控機床的極限傳動結構大為簡化,傳動鏈也(yě)大大縮短;2)為適應連續的(de)自動化加工和提高加(jiā)工生產率,數控機床機械結構(gòu)具有較高的靜、動態剛度和阻尼精(jīng)度,以及較高(gāo)的耐磨性,而且熱變形小;3)為減小摩擦、消(xiāo)除傳動間隙和獲得更高的加工精度,更多地采用了(le)高效傳動部件,如滾珠絲杠副(fù)和滾動導軌、消隙齒(chǐ)輪傳(chuán)動副等(děng);4)為了改善勞動條件、減(jiǎn)少輔助(zhù)時(shí)間、改善操作性、提高勞動生產率,采用了(le)刀具自動夾緊裝置、刀庫(kù)與自動換刀(dāo)裝置及自動排屑裝置等輔助裝置。根據數(shù)控機床的適用場合和機構特點,對數控機床結構因提出以下要求(qiú):
1、較高的(de)機床靜、動剛(gāng)度
數控(kòng)機床是按照數控編程或手動輸(shū)入數據方式提供的指令(lìng)自動進行加工的。由於機(jī)械結構(如機床床身、導軌、工作台、刀架和主軸(zhóu)箱(xiāng)等)的幾(jǐ)何精度(dù)與(yǔ)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,必須把各處機(jī)械結構部件產生的彈性變形控製在最小限度內(nèi),以保證所要(yào)求的加工精度與表麵質量。
2、減少機床的熱變形
在內外熱源的影響下,機床各部件將發生不同程度的熱變形,使工件與(yǔ)刀具之間的相對運動關係遭到破環,也(yě)是機床季度下降。對於數控機床來說,因為全(quán)部加工(gōng)過程是(shì)計算的指令控製的,熱變形的影響就更為嚴重。為(wéi)了減少熱變形,在數控機(jī)床結構中(zhōng)通常采用以下措施。(1)減少發熱;(2)控製溫升;(3)改善(shàn)機床機構。
3、減少運動間的摩擦和(hé)消除傳動間隙
數控機床工作台(或拖板)的位移量十一脈中當量為最小單位的,通常又要求能以基地的速度運動。為(wéi)了使(shǐ)工作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。目前常用的滑動導軌、滾動導軌和靜壓(yā)導軌(guǐ)在摩(mó)擦阻尼特性方麵存在著明顯的差別(bié)。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)控機床幾乎無一例外地采(cǎi)用滾珠絲杠傳動。數控機床(尤其是開環係統(tǒng)的數控機床(chuáng))的加工精度在(zài)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珠(zhū)絲杠的加工誤差之外,另一個重要措(cuò)施是采用無間隙傳動副。對於滾珠絲杠螺距的累積誤差,通常采用(yòng)脈衝補償裝置進行螺(luó)距補償。
4、提高機床的壽命和精(jīng)度保持性
為了提高機床(chuáng)的壽命和精度保持性(xìng),在設計時應充分考(kǎo)慮數控機場零部件的耐(nài)磨性,尤其是機(jī)床導軌、進給伺港機主軸部(bù)件等(děng)影響進度的(de)主要零件的(de)耐磨性。在使用過程中,應保證數控機(jī)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(shù)控機(jī)床的單件加工中(zhōng),輔助時間(非切屑時間)占有較大的比重。要進一步提高(gāo)機床的生產率,就必須采取(qǔ)促使最大限度地壓(yā)縮(suō)輔助時間。目前已經有很多數控機床采用了多主軸、多刀架、以及帶刀庫的自動換刀裝置等,以減(jiǎn)少換刀時間。對於切屑用量(liàng)加大的數控機床,床身機構必須有利於排(pái)屑。