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        數控機床結構的要求

        時間:2018-11-12 14:50   作者:admin 點擊:
        根據數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: 
          (一)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數據方式提供的指令自動進行加工的。由于機械結構(如機床床身、導軌、工作臺、刀架和主軸箱等)的幾何精度與變形產生的定位誤差在加工過程中不能人為地調整與補償,因此,必須把各處機械結構部件產生的彈性變形控制在最小限度內,以保證所要求的加工精度與表面質量。 
          為了提高數控機床主軸的剛度,不但經常采用三支撐結構,而且選用鋼性很好的雙列短圓柱滾子軸承和角接觸向心推力軸承鉸接出相信忒力軸承,以減小主軸的徑向和軸向變形。為了提高機床大件的剛度,采用封閉界面的床身,并采用液力平衡減少移動部件因位置變動造成的機床變形。為了提高機床各部件的接觸剛度,增加機床的承載能力,采用刮研的方法增加單位面積上的接觸點,并在結合面之間施加足夠大的預加載荷,以增加接觸面積。這些措施都能有效地提高接觸剛度。 
          為了充分發揮數控機床的高效加工能力,并能進行穩定切削,在保證靜態剛度的前提下,還必須提高動態剛度。常用的措施主要有提高系統的剛度、增加阻尼以及調整構件的自振頻率等。試驗表明,提高阻尼系數是改善抗振性的有效方法。鋼板的焊接結構既可以增加靜剛度、減輕結構重量,又可以增加構件本身的阻尼。因此,近年來在數控機床上采用了鋼板焊接結構的床身、立柱、橫梁和工作臺。封砂鑄件也有利于振動衰減,對提高抗振性也有較好的效果。 
          (二)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,使工件與刀具之間的相對運動關系遭到破環,也是機床季度下降。對于數控機床來說,因為全部加工過程是計算的指令控制的,熱變形的影響就更為嚴重?! ?/div>
            (三)減少運動間的摩擦和消除傳動間隙 
          為了使工作臺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、滾動導軌和靜壓導軌在摩擦阻尼特性方面存在著明顯的差別。在進給系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珠絲杠傳動。 
          數控機床(尤其是開環系統的數控機床)的加工精度在很大程度上取決于進給傳動鏈的精度。除了減少傳動齒輪和滾珠絲杠的加工誤差之外,另一個重要措施是采用無間隙傳動副。對于滾珠絲杠螺距的累積誤差,通常采用脈沖補償裝置進行螺距補償。 
          (四)提高機床的壽命和精度保持性 
          為了提高機床的壽命和精度保持性,在設計時應充分考慮數控機場零部件的耐磨性,尤其是機床導軌、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。 
          (五)減少輔助時間和改善操作性能 
          在數控機床的單件加工中,輔助時間(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,以減少換刀時間。對于切屑用量加大的數控機床,床身機構必須有利于排屑。
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