數控機床對(duì)機械結構的要求
數控機床的主體(tǐ)機構有以下特點:1)由於采(cǎi)用了高性能的無級變速主軸及伺服傳動係(xì)統,數控機床的極(jí)限傳動(dòng)結構大為簡化,傳動鏈也大大縮(suō)短;2)為適應連續的自動化(huà)加(jiā)工和提高加工生產率,數控機床機械結構具有較(jiào)高的(de)靜、動態剛度和阻尼精度,以及較高的耐磨性,而(ér)且熱變形小;3)為減小摩擦、消除傳動間隙和獲(huò)得更高的加工精度,更多地采用了高效傳動部件,如(rú)滾珠絲杠副和滾動導軌、消隙齒(chǐ)輪傳動副等;4)為(wéi)了改善勞(láo)動條件、減少(shǎo)輔助時間、改善操(cāo)作性、提高勞動(dòng)生產率,采用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。根據數控機床的適用場合和機構特(tè)點,對數控機床結構因提出以下要求:
1、較高的機床靜(jìng)、動剛度
數(shù)控機床是按照(zhào)數控編程(chéng)或手(shǒu)動輸入數據方式提供(gòng)的指令自動進行(háng)加工的。由於機械結(jié)構(如機床床身(shēn)、導軌、工作台、刀架和主軸箱(xiāng)等(děng))的幾何精度與變(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(cháng),因此(cǐ),必須把各處機械結構部件產生的彈性變形控(kòng)製在最小限度內,以(yǐ)保證所要求(qiú)的加工精度與表(biǎo)麵質量。
2、減少機床的熱變形
在內外熱源的(de)影響下(xià),機床各部件將發生不同程度的熱變形,使工件與刀具之間的(de)相對運動關係遭到破環(huán),也(yě)是(shì)機床季(jì)度下降。對於數控機(jī)床來說,因為(wéi)全部(bù)加工過程是計算(suàn)的(de)指令控製的,熱變形的影響就更為(wéi)嚴重。為了減少(shǎo)熱變形,在數控機(jī)床結(jié)構中通常采用以(yǐ)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(tōng)常又要求(qiú)能以基地的速(sù)度運動。為了使工作台(tái)能對數控裝(zhuāng)置的(de)指(zhǐ)令作出準確響應(yīng),就必須采取(qǔ)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的差別。在進給(gěi)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(dòng)。數(shù)控機床(尤其是(shì)開環(huán)係統的數(shù)控機床)的加工精度在很大程度上(shàng)取決於進給傳動鏈的(de)精度。除了減少傳動齒輪和滾珠絲杠的加工誤差之外,另一(yī)個重要措施是采用(yòng)無間隙傳(chuán)動副。對於滾珠絲杠螺距(jù)的累積誤差(chà),通常(cháng)采用脈衝補償裝置進行螺距補償(cháng)。
4、提高機床的壽命和精度保(bǎo)持性
為了提高機床的壽命和精度保持性,在(zài)設(shè)計時應充分考慮數控機場零部件的耐磨性,尤其(qí)是機床導軌、進給伺港機主軸部件等影響進度的主要零件的耐磨性。在使用過程中,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
數控機床的單件加工中,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(yǐ)經有很多(duō)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,以減少換刀(dāo)時間。對於切屑用量加(jiā)大的數控機床,床身機構必須有利(lì)於排屑。