數控機床的(de)主體機構有以下特點:1)由於采(cǎi)用了高性(xìng)能的無級變速主軸及伺服傳動係統(tǒng),數控機床的極限傳動結構(gòu)大為簡化,傳動鏈也大大縮短;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(chuáng)機械結構具有較高的靜、動態剛度和阻尼精度,以及較高的耐磨性,而且熱變形小;3)為(wéi)減小摩擦(cā)、消除傳動間隙和(hé)獲得更高的加工精度,更多地采用了高效傳動部件,如(rú)滾(gǔn)珠絲杠副和滾(gǔn)動(dòng)導軌、消(xiāo)隙齒輪傳動副等(děng);4)為了改善勞動條件、減少輔(fǔ)助時(shí)間、改善操作性、提高勞動生產率,采用(yòng)了刀具自動夾緊裝置(zhì)、刀庫與自動(dòng)換(huàn)刀裝置(zhì)及(jí)自(zì)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(shù)控(kòng)機床結構因提出以下要求:
1、較高的機床靜、動剛度
數控機床是按照數控編程或手動輸入(rù)數據方式提供的指令自動進行加工的。由於機械(xiè)結構(如機床床身、導軌、工作台、刀架和主軸箱等)的幾何精(jīng)度與變(biàn)形(xíng)產生的定位誤差在加工過程中不能為地(dì)調(diào)整與補償,因此,必須把各處機械結構部件產生的彈(dàn)性變形控製(zhì)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
在內(nèi)外熱源的影響下,機床各部件將發生不同程度的熱變形,使工件與刀具之間的相對運動(dòng)關係遭到破環,也是機床(chuáng)季度下(xià)降。對於數(shù)控機床來說,因為全部加工過程是計算的指令控(kòng)製的,熱變形(xíng)的影響就更為(wéi)嚴重。為(wéi)了減少熱變形,在數控機床結(jié)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。
3、減少運動(dòng)間的(de)摩擦和消除傳動間隙
數控(kòng)機(jī)床工作台(或拖板)的位移量十(shí)一(yī)脈中當量為最小單位的,通常又要求(qiú)能以基地的速度運動。為了使工(gōng)作台能(néng)對數控裝(zhuāng)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、滾動導軌和靜壓導軌(guǐ)在摩擦阻尼特性方麵存在著明顯的差(chà)別。在進給係統中用滾(gǔn)珠絲杠代替滑動絲杠也可以(yǐ)收到同樣的效果。目前,數(shù)控機床幾乎無(wú)一例外地采用(yòng)滾珠絲杠傳動。數控機床(尤其是開環係統的(de)數控機床)的加工(gōng)精度在(zài)很大程度上取(qǔ)決於(yú)進給傳動鏈(liàn)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(lìng)一個重要措(cuò)施是采用無間隙傳動副。對於滾珠(zhū)絲杠螺距的累積誤差,通常采(cǎi)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
為了(le)提(tí)高機床的壽命和精度保持性,在設計時應(yīng)充(chōng)分考慮數控機場零部件的耐磨性,尤其是機床導軌、進(jìn)給(gěi)伺港機主軸部件等(děng)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(shǎo)輔助時間和改善操作性能
數控機床(chuáng)的單件加工中,輔助時間(非切屑時間)占有較(jiào)大的比重。要進一步提高機床的生產率,就必須采取促使(shǐ)最大限度地壓(yā)縮輔助時間。目前(qián)已經有很多數控機床采(cǎi)用了多主軸、多刀架、以(yǐ)及帶刀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,床身機構必須有利於排屑。