數控機床(chuáng)的主體機構有以下特點:1)由於采用了高性能的無級變速主軸及(jí)伺服傳動係統,數控機床(chuáng)的(de)極限(xiàn)傳動結構大為簡化,傳動鏈也大大縮短;2)為適(shì)應連續的自動化加工和(hé)提高加(jiā)工生產率(lǜ),數控機床(chuáng)機械結構具有較高(gāo)的靜、動態剛度和阻尼精度,以及(jí)較高的耐磨性,而且熱(rè)變形小;3)為減小摩擦、消除傳動間隙和獲得更高的加工精(jīng)度,更多地采用了高效傳動部件,如滾珠絲杠副和滾動導軌、消隙齒輪(lún)傳動副等;4)為了改善勞動條件、減少輔(fǔ)助時間、改善操作性、提高勞動生產率,采用了刀具自(zì)動夾(jiá)緊裝置、刀庫與自動換刀裝置及自(zì)動排屑裝置等輔助裝置。根據數控機床的適用場(chǎng)合和機構特點,對數控機床結構(gòu)因提出以下要求:
1、較高的機床靜、動剛度
數控機床是按照(zhào)數控編程或(huò)手動輸入數據方式提供的指令自動進行加工的。由於(yú)機械結構(如機床床身(shēn)、導軌、工作台(tái)、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為(wéi)地調整(zhěng)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小限度內,以保證所(suǒ)要求的加工精度與表(biǎo)麵質量。
2、減少機床的熱變形
在(zài)內外熱源的影響下,機床各部件將發生不同程度(dù)的熱變形,使(shǐ)工件與刀(dāo)具之間的相(xiàng)對(duì)運動關係遭到破環,也是機床季度下降。對於數控機床來說,因為全部加工(gōng)過程是計算的指令控製的,熱變形的(de)影響就更為嚴重。為了減少熱變形,在(zài)數控機床(chuáng)結構中通常采用以下措施。(1)減少發熱;(2)控製溫(wēn)升;(3)改善機床機構。
3、減少運(yùn)動間的摩擦和消除(chú)傳動(dòng)間隙
數控機床工作台(或拖板)的位(wèi)移(yí)量十一脈中當量為最小單位的,通常又要(yào)求能以基地的速度運動。為了使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(qián)常用的滑動導軌、滾動導軌和(hé)靜壓導軌在摩擦阻尼(ní)特性方麵存在著明顯的差別。在進給係統中用滾珠(zhū)絲(sī)杠代替滑動絲杠也可以收到同樣的效果。目(mù)前,數(shù)控機床幾乎無一例(lì)外地采(cǎi)用(yòng)滾珠絲杠(gàng)傳動。數控機床(尤其是開環係統的數控機床)的(de)加工精(jīng)度在很大程(chéng)度上取(qǔ)決於進給(gěi)傳動鏈的精度(dù)。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(yòng)無間隙傳動副。對於滾珠絲杠(gàng)螺距的累積誤差(chà),通常采用脈衝補(bǔ)償(cháng)裝置進行螺距補償。
4、提高機床的壽命和精度保持性
為(wéi)了(le)提高機床的(de)壽命和(hé)精度保(bǎo)持性,在設計(jì)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(xìng)。在使用過程中,應保證數控機床(chuáng)各(gè)部件潤滑良好。
5、減少輔助時間和改(gǎi)善操作性能(néng)
數控機床的單件加(jiā)工中,輔(fǔ)助時間(非切屑(xiè)時間)占有(yǒu)較大的比重。要進一步提高機床的(de)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(zhǔ)軸、多刀架、以及帶刀庫(kù)的自(zì)動換刀裝置等,以減少換刀時間。對於切屑(xiè)用量加大的數控(kòng)機床(chuáng),床身機構必須有利於排屑。