數控(kòng)機床對機械結構的要求
數控機床的主體機構(gòu)有以(yǐ)下特點:1)由於采用了(le)高性能的(de)無級(jí)變速主(zhǔ)軸及(jí)伺服傳動係統,數控機床的極限傳動結構大為簡化,傳動鏈也大大縮短;2)為(wéi)適應連(lián)續的(de)自動化加(jiā)工和提高加工生產率,數控機床機械結構具有較(jiào)高的靜(jìng)、動態剛度和(hé)阻尼精度,以及較高的耐磨性,而且熱變形小;3)為減小摩擦、消除傳動間隙和獲得更高的加工精度,更(gèng)多地采用了高效傳動部件,如(rú)滾珠絲杠(gàng)副和滾動導軌、消隙齒輪傳(chuán)動副等;4)為了改善勞動條件、減少輔助時(shí)間、改善操作(zuò)性、提高(gāo)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點,對數(shù)控機床(chuáng)結構因提出以下要求(qiú):
1、較高(gāo)的機(jī)床靜、動剛度
數(shù)控機床是按照數控編程或手動輸入數據(jù)方式提供(gòng)的指令自動進行加工的。由於機械結(jié)構(如機床床身、導軌、工(gōng)作台、刀架(jià)和主軸箱等)的幾何精度與變形產生的定位誤差(chà)在加工過程中不能為地調整與補償,因此,必須把各(gè)處機械結構部件產生的彈性變形控製在最(zuì)小限度內,以保(bǎo)證所(suǒ)要(yào)求的加工精度(dù)與表麵質量。
2、減少(shǎo)機床的熱變形
在內外熱源的(de)影響下,機床各(gè)部件(jiàn)將發生不同程度的熱變形,使工件(jiàn)與刀具之間(jiān)的相對運動關係遭(zāo)到破環,也是(shì)機床季度下降。對於數控(kòng)機床來說,因為(wéi)全部加工過程是計算的指令控(kòng)製的,熱變形的影響就更為嚴重。為了減少熱變形,在數控機床結構中通常(cháng)采用以下措施(shī)。(1)減少發熱;(2)控製溫升;(3)改善機床機構。
3、減少運動間的(de)摩擦和消(xiāo)除傳動間隙
數控機床(chuáng)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。為了使工作台(tái)能對數控裝置的指令作出(chū)準確響應,就必(bì)須采取相應的措施。目前(qián)常用(yòng)的滑動導軌、滾動導軌和靜壓導軌在摩擦阻尼特性方麵(miàn)存在著明顯的差別。在進(jìn)給係統(tǒng)中用滾珠絲(sī)杠代替滑動絲杠也可以(yǐ)收到同樣的效果。目前,數控機床幾乎無一例外地采(cǎi)用滾珠絲杠傳動(dòng)。數控機床(尤其是開環係統(tǒng)的(de)數控(kòng)機床(chuáng))的加工精度在很大程度上取決於進給(gěi)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,另一個重(chóng)要措施是采用無間隙傳動副。對(duì)於滾珠絲杠螺距的累積誤差,通常采用脈衝(chōng)補償裝置進行螺距補償。
4、提高機床的壽命和精度保持性
為了提高機床的壽命(mìng)和精度保持性,在設計時應充分考慮數控機場零部(bù)件的耐(nài)磨性,尤(yóu)其是機床導軌、進給伺港機主軸部件等影響進度的主(zhǔ)要零件的耐磨(mó)性。在使用過程中,應保(bǎo)證數控機床各部件潤滑良好。
5、減少(shǎo)輔助時(shí)間和改善(shàn)操作性能
數控機床的單(dān)件加工中(zhōng),輔助時間(jiān)(非切屑時(shí)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。目前已經有很多數控機床采用了多(duō)主軸、多刀架、以及帶刀(dāo)庫的自動換刀(dāo)裝(zhuāng)置等,以減少換刀時間。對於(yú)切屑用量加(jiā)大的數控機床,床身機構必須有利於排屑。