『壹』 如何獲得加工中心高速,高精度,高剛性
隨著製造技術的不斷發展和新材料工藝的應用,製造業對機床這一加工母機的性能要求越來越高。追求高效率,高精度和高可靠性是數控機床技術發展的一個永恆話題。寧夏小巨人機床有限公司成立12年來,致力於向中國製造業提供性能優越,技術先進的中高端數控裝備以及智能化工廠管理軟體;目前已經擁有立式加工中心,卧式加工中心,數控車削中心等三大系列,20多個機型品種。並向覆蓋各行業領域的2500家客戶提供了12000台以上的機床設備。2012年,在以前高性能立式加工中心VCN系列的基礎上,全新升級推出了新一代高速高精度加工中心--VCS系列。
一:基本特徵
動工作台C型結構立式加工中心,BT40主軸規格,全封閉防護。以VCS530C機型為例,X軸行程為1050mm,Y軸行程為530mm,Z軸行程為510mm。(工作台尺寸為1300*550mm,承重1200Kg)搭載了MAZATROL SMART新型數控系統,具有控制精度高,智能化好,操作便利,功能更實用的特點。
二:高速,高生產效率
【主軸】具有最大18.5KW功率的直聯式AC電機,採用雙繞組切換技術,同時滿足重切削應用對低速大扭矩的需求和有色金屬高效加工對高速大功率的需求。標准配置最高轉速為12000rpm,最大輸出扭矩為95.5Nm,從0到12000轉的加速時間只需要2.0秒。
【進給】進給軸伺服電機功率為3.5KW,與絲杠直連結構,提供了進給軸優異的加減速性能和進給剛性。最大軸進給速度為42m/min,加速度0.6G。
【換刀】雙伺服凸輪式ATC換刀機構,C-C換刀時間為2.8S(T-T為1.3S),採用就近刀套選刀方式。大批量生產場合,極大縮短了非加工時間。
三:高剛性,高精度穩定性
經過嚴格有限元分析的基礎鑄件設計,靜態剛性大幅提高,達到0.02um/N。全部進給軸採用THK SRG系列滾柱直線導軌,相比普通滾珠直線導軌,可以在徑向、反徑向和側向的4個方向承載負荷,提高了直線傳動和導向的剛性。從而使整個機床的剛性提升,保證了更好的切削加工性能。
主軸採用陶瓷軸承技術,熱膨脹系數低,質量輕,保證了回轉精度和高剛性,同時具有低噪音,耐燒結性的特點,延長了主軸軸承的運行壽命。主軸單元三點平衡技術和柔性連接技術的應用,有效抑制了主軸高速運轉時的振動,提升加工質量。另外,陶瓷軸承可直接使用油脂潤滑,從而減少了油潤滑產生大量廢油對環境的污染。
熱變位是機床加工使用過程中,對精度及其穩定性影響的一個重要因素。小巨人公司的VCS系列立式加工中心,採用了多項先進技術來改善和應對機床熱變位的影響。
1:機床整體的熱平衡設計;包括易發熱單元部件的合理布置。(如變壓器,液壓單元等)
2:對主軸箱體及主軸套筒部位,進行強制恆溫循環冷卻,減少主軸熱變位。
並採用絲杠中空冷卻(選項)功能,減少絲杠因往復運動產生的熱變形,從而保證了穩定的高定位精度。
3:智能熱變位補償機能。通過在機床底座,立柱,主軸箱等部分加裝熱變位補正溫度感測器,通過對環境溫度和基體溫度變化的檢知比較,按照預先設定的熱變位數學模型,對機床進給坐標進行運算補償,以抵消機床結構機體的熱變形對精度的影響。
四:高性能,智能化數控系統
VCS系列立式加工中心採用了新型高速高精度MAZATROL SMART 控制系統。秉承了MAZATROL人機對話方式特點的系統操作,同時強化了EIA/ISO客戶的應用,無論是對於多品種加工場合以及少品種大批量加工場合,都能非常輕松方便地應對。內置強大的專家資料庫系統,能為操作編程人員提供最具有參考價值的切削條件和應用參數。從而進一步提高編程的效率和准確性。智能化的操作導航界面,能很容易地在位置顯示,程序監控以及刀具管理等各畫面之間切換或同時顯示。SMART數控系統除了具有高速高精度的基本控制性能以外,同時具有智能化和自動化的特點。智能熱變位補償(ITS),有效彌補了機床因溫度和熱變形對加工精度的影響;智能加工振動抑制(AVC)是通過適時調整和改變機床進給軸加減速指令,從而達到抑制加工振動,提高加工表面質量的效果;智能操作維護,具有報警履歷查詢,定期點檢提示,伺服控制監控等功能,極大地方便了操作人員對設備的點檢和維護。
五:引領先進製造模式的數控裝備
當前的中國製造業正在向工廠自動化,數字化和網路化邁進,這將是傳統加工製造行業的革命性升級,並將帶動和提升工業產品的質量,效益向更高水平發展。小巨人公司的VCS立式加工中心系列具有FA(工廠自動化)所需要的各類選項配置模式;包括雙交換工作台2PC形式以及各種形式的自動化製造單元。SMART系統具有的開放式網路化介面,可以方便地實現工廠信息化以及遠程在線診斷和監控。先進的工廠管理軟體CPC(CYBER PROUCT CENTER)科學有效地解決了加工製造工廠最關鍵的4個運營環節:輔助編程,刀具管理,計劃管理以及設備運行監控。從而提高整體效率和設備開動率。
『貳』 為什麼很多國家造不出高精度機床,難度在哪裡
擁有高精度機床的國家,最出名的就要數德國和日本,接下來我們就根據這兩個國家來進行一些總結。
匠人精神的缺失則與上面的原因都有很大關系,匠人一方面無法得到好的教育,另一方面要擔心溫飽問題,自然無法去堅持自己在工藝上的追求。
『叄』 高精度加工中心生產有哪些特點
(l)工序集中
加 工中心備有刀庫並能自動更換刀具,對工件進行多工序加工,使得工件在一次裝夾後,數控系統能控制機床按不同工序,自動選擇和更換刀具,自動改變機床主軸轉速、進給量和刀具相對工件的運動軌跡,以及其他輔助功能,現代加工中心更大程度地使工件在一次裝夾後實現多表面、多特徵、多工位的連續、高效、高精度加 工,即工序集中.這是加工中心最突出的特點。
(2)對加工對象的適應性強
加工中心生產的柔性不僅體現在對特殊要求的快速反應上.而且可以快速實現批量生產,提高市場競爭能力。
3)加工精度高
加工中心同其他數控機床一樣具有加工精度高的特點,而且加工中心由於加工工序集中,避免了長工藝流程,減少了人為千擾,故加工精度更高,加工質量更加穩定。
4)加工生產率高
零件加工所需要的時間包括機動時間與輔助時間兩部分。加工中心帶有刀庫和自動換刀裝置,在一台機床上能集中完成多種工序,因而可減少工件裝夾、測量和機床的調整時間,減少工件半成品的周轉、搬運和存放時間,使機床的切削利用率(切削時間和開動時間之比)高於普通機床3~4倍,達80%以上。
(5)操作者的勞動強度減輕
加工中心對零件的加工是按事先編好的程序自動完成的,操作者除了操作鍵盤、裝卸零件、進行關鍵工序的中間測量以及觀察機床的運行之外,不需要進行繁重的重復性手工操作,勞動強度和緊張程度均可大為減輕,勞動條件也得到很大的改善。
(6)經濟效益高
使用加工中心加工零件時,分攤在每個零件上的設備費用是較昂貴的,但在單件、小批生產的情況下,可以節省許多其他方面的費用,因此能獲得良好的經濟效益。例如,在加工之前節省了劃線工時,在零件安裝到機床上之後可以減少調整、加工和檢驗時間,減少了直接生產費用。另外,由於加工中心加工零件不需手工製作模型、凸輪、鑽模板及其他工夾具,省去了許多工藝裝備,減少了硬體投資.還由於加工中心的加工穩定,減少了廢品率,使生產成本進一步下降。
(7)有利於生產管理的現代化
用加工中心加工零件,能夠准確地計算零件的加工工時,並有效地簡化了檢驗和工夾具、半成品的管理工作。這些特點有利於使生產管理現代化。當前有許多大型CAD/CAM集成軟體已經開發了生產管理模塊,實現了計算機輔助生產管理。加工中心的工序集巾加工方式固然有其獨特的優點,但也帶來不少問題,列舉如下。
① 粗加工後直接進人精加工階段,工件的溫升來不及回復,冷卻後尺寸變動,影響零件精度。
② 工件由毛坯直接加工為成品,一次裝夾中金屬切除量大、幾何形狀變化大,沒有釋放應力的過程,加工完了一段時間後內應力釋放,使工件變形。
③ 切削不斷屑,切屑的堆積、纏繞等會影響加工的順利進行及零件表面質量,甚至使刀具損壞、工件報廢。
④ 裝夾零件的夾具必須滿足既能承受粗加工中大的切削力,又能在精加工中准確定位的要求,而且零件夾緊變形要小。
⑤ 由於 ATC 的應用,使工件尺寸受到一定的限制,鑽孔深度、刀具長度、刀具直徑及刀具質量也要加以考慮。
『肆』 使用自動車床加工精密車床件的操作技巧有哪些
自動車床一般都是加工軸類、套類、盤類、墊類等車床五金件,一般是卧式卧式車床為主,當然大型車床也有立式等形式,車床一般都有刀架,用來按照刀具,加工形式一般是刀具進行進給移動,主運動為工件旋轉運動。
銑床一般都是加工槽類工件,例如花鍵軸的花鍵、軸的鍵槽、齒輪的齒等,當然也可以進行平面的銑削加工,銑床一般小型機床也是以卧式為主,大型機床為龍門式。加工形式一般正好與車床相反,主運動為刀具旋轉運動,工件移動為進給運動。
使用自動車床加工精密車床件的操作技巧有哪些呢?
1、為了保證加工精度,粗、精加工最好分開進行。因為粗加工時,切削量大,工件所受切削力、夾緊力大,發熱量多,以及加工表面有較顯著的加工硬化現象,工件內部存在著較大的內應力,如果粗、粗加工連續進行,則精加工後的零件精度會因為應力的重新分布而很快喪失。對於某些加工精度要求高的零件。在粗加工之後和精加工之前,還應安排低溫退火或時效處理工序來消除內應力。
2、合理地選用設備。粗加工主要是切掉大部分加工餘量,並不要求有較高的加工精度,所以粗加工應在功率較大、精度不太高的機床上進行,精加工工序則要求用較高精度的機床加工。粗、精加工分別在不同的機床上加工,既能充分發揮設備能力,又能延長精密機床的使用壽命。
3、在機械加工工藝路線中,常安排有熱處理工序。熱處理工序位置的安排如下:為改善金屬的切削加工性能,如退火、正火、調質等,一般安排在機械加工前進行。為消除內應力,如時效處理、調質處理等,一般安排在粗加工之後,精加工之前進行。為了提高零件的機械性能,如滲碳、淬火、回火等,一般安排在機械加工之後進行。如熱處理後有較大的變形,還須安排最終加工工序。
『伍』 老金談機床之怎樣造機床(三)
價格定位 機床定位實際上在設計開始之前已經開始。機床按精度可分為普通精度機床,精密機床,高精度機床和精密母機床。不同精度的機床根據不同的價格定位有不同的設計方案。有了適合市場的機型和價位,機床設計師才能在成本要求下得出優化方案。隨著市場行情的變化,機床定位也可能隨著調整而變化,從而直接影響機床設計的整個流程。 機床造的好,價格也要定的好,這是一款機床暢銷的保證。 製造方案 機床設計完成後,工藝部門會把機床圖紙轉化為製造圖紙,生產成本、生產周期、設備條件、技工水平、製造效率等因素都會直接反應在工藝圖紙中。 水平高的工藝部門,會把製造工藝定的合理而不是過高要求,過高要求除了會增加製造成本外一無是處。 采購 生產中需要的特殊設備,將根據工藝圖紙來選型。特別要注意的是,生產機床所需的大型高精密機床的采購周期會長達半年以上,請根據實際生產時間來確定采購時間。如果為了降低成本、提高效率或者確保加工精度,一些機床廠會自行製造專用機床,時間也請合理安排。 標准化的或能夠采購到的一般零部件,建議直接購買,專業的零部件生產商的產品供應價格一般比自行製造的成本要低很多。若外購件不能達到穩定性、精度等關鍵指標的要求,須自行製造。有技術門檻的關鍵零部件製造務必自行製造,一是生產周期可控,二是避免技術外泄。 關鍵零部件製造 機床最核心的部件為床身、主軸、主軸箱、軸承座、拖板等。條件好的機床廠可以實現恆溫加工,以避免材料在加工過程中的熱變形。 核心部件的熱處理很關鍵,床身鑄件兩次時效處理是最基本的要求,高端機床甚至會採用真空煮油技術來去除應力。當然,裹上油布後的自然時效是最好的去應力方法,只是資金成本太高。應用人造或者天然大理石來製造機床床身,是國際上高精度機床的主流做法之一,國內有多家機床廠也在嘗試中。 主軸要求耐磨抗彎,材料往往為熱處理後的難加工材料,要求高的主軸甚至還要求進行材料冷處理。加工的難度在於軸承檔的尺寸精度、圓度、光潔度要求,內孔和軸承檔外圓的同軸度要求。最後工序往往需要用高精度數控內外圓磨床來保證。 主軸箱、軸承座的熱處理也相當重要,內孔圓度、軸承檔的同軸度是決定機床壽命的重要指標之一。內孔加工需要高精度卧式鏜銑床或者卧式加工中心。 機床關鍵零部件的生產除了需要技能高超的技術工人,還需要高性能的加工設備和很多最新最先進的加工方法,很科學很精彩,可惜很多方法都是只聽說沒有親眼見到過。 裝配 目前,國內已經有不少機床廠配備了恆溫恆濕裝配車間,很多機床廠的裝配車間實現了5S管理。目的自然是用外部環境和內部管理來確保機床裝配的品質。 機床裝配是機床品質的最終保證。零部件再優質,配置再豪華,裝配條件再良好,但是少擰了顆螺絲,依然是不合格的機床。曾經發生過這樣一件事情,老金銷售出一台國內名牌機床,拆箱後卻發現箱內有13顆散落的螺絲,一個個裝回螺絲後,發現有三顆實在是找不到可以裝回的地方,一時無地自容。 理論上說,當前超高精度平面研磨床加工平面的精度已經超過了人工刮研的精度。但是,機床的平面都是配合平面,需要的是自動配磨或者人工配刮。平面磨床的自動配磨技術當前還不成熟,國內某大型機床廠為了提高生產效率,嘗試平面磨床加工後不人工配刮平面而直接裝配機床,結果機床品質大降。 試機 品牌電腦出廠前的通電測試叫烤機,汽車出廠前的整體測試叫試車,那機床出廠前的測試與試樣就叫做試機。 為了確保機床到用戶現場能確保開機合格率,規范的機床廠會在機床裝配完成後對機床進行72小時的開機測試。在完成測試及實際試做產品合格後,機床才能貼上合格證達到出廠狀態。 試機是杜絕不合格產品流入市場的最後保障。 優秀的通用機床是零部件可以互換通用的機床,優秀的機床是精度穩定、性能穩定的機床,優秀的機床是耐用度高、適應能力強的機床。當然,對於用戶來說,適合的機床就是最好的機床。 (同發我愛機床論壇5imt.net,轉載請和廣告一起轉,這關系老金的生活幸福指數,謝謝) 買機床請找老金,給不了你特價,也會給你一個真誠的朋友。
『陸』 機床的工作精度指的是什麼
製造機器零件的設備通稱為金屬切削機床,簡稱機床。
機床本身質量的優劣,直接影響所造機器的質量。衡量一台機床的質量是多方面的,但主要是要求工藝性好,系列化、通用化、標准化程度高,結構簡單,重量輕,工作可靠,生產率高等。具體指標如下:
1. 工藝的可能性
工藝的可能性是指機床適應不同生產要求的能力。通用機床可以完成一定尺寸范圍內各種零件多工序加工,工藝的可能性較寬,因而結構相對復雜,適應於單件小批生產。專用機床只能完成一個或幾個零件的特定工序,其工藝的可能性較窄,適用於大批量生產,可以提高生產率,保證加工質量,簡化機床結構,降低機床成本。
2. 加工精度和表面粗糙度
要保證被加工零件的精度和表面粗糙度,機床本身必須具備一定的幾何精度、運動精度、傳動精度和動態精度。
(1)幾何精度、運動精度、傳動精度屬於靜態精度
幾何精度是指機床在不運轉時部件間相互位置精度和主要零件的形狀精度、位置精度。機床的幾何精度對加工精度有重要的影響,因此是評定機床精度的主要指標。
運動精度是指機床在以工作速度運轉時主要零部件的幾何位置精度,幾何位置的變化量越大,運動精度越低。
傳動精度是指機床傳動鏈各末端執行件之間運動的協調性和均勻性。
(2)以上三種精度指標都是在空載條件下檢測的,為全面反映機床的性能,必須要求機床有一定的動態精度和溫升作用下主要零部件的形狀、位置精度。影響動態精度的主要因素有機床的剛度、抗振性和熱變形等。
機床的剛度指機床在外力作用下抵抗變形的能力,機床的剛度越大,動態精度越高。機床的剛度包括機床構件本身的剛度和構件之間的接觸剛度。機床構件本身的剛度主要取決於構件本身的材料性質、截面形狀、大小等。構件之間的接觸剛度不僅與接觸材料、接觸面的幾何尺寸和硬度有關,而且還與接觸面的表面粗糙度、幾何精度、加工方法、接觸面介質、預壓力等因素有關。
機床上出現的振動,可分為受迫振動和自激增動。自激振動是在不受任何外力、激振力干擾的情況下,由切削過程內部產生的持續振動。在激振力的持續作用下,系統被迫引起的振動為受迫振動。
機床的抗震性和機床的剛度、阻尼特性、固有頻率有關。
由於機床的各個零部件熱膨脹系數不同,因而造成了機床各部分不同的變形和相對位移,這種現象叫機床的熱變形。由於熱變形而產生的誤差最大可佔全部誤差的70%。
對於機床的動態精度,目前尚無統一標准,主要通過切削加工典型零件所達到的精度間接的對機床動態精度作出綜合的評價。
3. 生產率
同學們一般了解即可。
4. 系列化、通用化、標准化程度
機床的系列化、通用化、標准化是密切聯系的,品種系列化是部件通用化和零件標准化的基礎,而部件的通用化和零件的標准化又促進和推動品種系列化工作。
5. 機床的壽命
機床結構的可靠性和耐磨性是衡量機床壽命的主要指標。
(二) 機床的運動與傳動
1. 機床的運動
根據在切削過程中所起的作用來區分,切削運動分為主運動和進給運動。
主運動:是形成機床切削速度或消耗主要動力的工作運動。
進給運動:是使工件的多餘材料不斷被去除的工作運動。
切削過程中主運動只有一個,進給運動可以多於一個。主運動和進給運動可由刀具或工件分別完成,也可由刀具單獨完成。機床的運動除了切削運動外,還有一些實現機床切削過程的輔助工作而必須進行的輔助運動。
2. 機床的傳動
機床的傳動機構指的是傳遞運動和動力的機構,簡稱為機床的傳動。
機床的傳動方式按傳動機構的特點分為機械傳動、液壓傳動、電力傳動、氣壓傳動以及以上幾種傳動方式的聯合傳動等。按傳動速度調節變化特點將傳動分為有級傳動和無級傳動。
3. 機床的傳動系統和傳動系統圖
傳動系統也叫傳動鏈,他有首末兩個端件。首端件又叫主動件,末端件又叫從動件。每一條傳動系統從首端件到末端件都是按一定傳動規律組成,這就是傳動比,以此來保證機床的性能。一般的機床傳動系統按其所擔負運動的性質可分為主運動傳遞系統,進給運動傳遞系統和快速空行程傳動系統三種。對傳動系統圖一般了解即可。
(三) 機床的分類
同學們掌握按機床工作精度分類方法即可。
1. 普通機床:包括普通車床、鑽床、鏜床、銑床、刨插床等
2. 精密機床:包括磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床和其他各種精密機床。
3. 高精度機床:包括坐標鏜床、齒輪磨床、螺紋磨床、高精度滾齒機、高精度刻線機和其他高精度機床等。
(四) 機床的型號編制
該部分內容十分重要,是必考的內容,同學們一定要按照以下要求掌握。
JB1838-76和JB1838-85兩種命名標准要進行對比學習,不要混淆
1. JB1838-76《金屬切削機床型號編制方法》
主要掌握(1)機床類別的代號(2)機床特性代號(3)機床主參數的代號(4)機床型號的順序。
對書上的例題要重點掌握。
2. JB1838-85《金屬切削機床型號編制方法》
主要掌握(1)機床類別的代號(2)機床通用特性代號(3)機床的組、系代號和主參數的表示方法。
對書上的例題要重點掌握。
『柒』 數控機床技術
一) 機床的技術經濟指標用來製造機器零件的設備通稱為金屬切削機床,簡稱機床。機床本身質量的優劣,直接影響所造機器的質量。衡量一台機床的質量是多方面的,但主要是要求工藝性好,系列化、通用化、標准化程度高,結構簡單,重量輕,工作可靠,生產率高等。具體指標如下:1. 工藝的可能性工藝的可能性是指機床適應不同生產要求的能力。通用機床可以完成一定尺寸范圍內各種零件多工序加工,工藝的可能性較寬,因而結構相對復雜,適應於單件小批生產。專用機床只能完成一個或幾個零件的特定工序,其工藝的可能性較窄,適用於大批量生產,可以提高生產率,保證加工質量,簡化機床結構,降低機床成本。2. 加工精度和表面粗糙度要保證被加工零件的精度和表面粗糙度,機床本身必須具備一定的幾何精度、運動精度、傳動精度和動態精度。(1)幾何精度、運動精度、傳動精度屬於靜態精度幾何精度是指機床在不運轉時部件間相互位置精度和主要零件的形狀精度、位置精度。機床的幾何精度對加工精度有重要的影響,因此是評定機床精度的主要指標。運動精度是指機床在以工作速度運轉時主要零部件的幾何位置精度,幾何位置的變化量越大,運動精度越低。傳動精度是指機床傳動鏈各末端執行件之間運動的協調性和均勻性。(2)以上三種精度指標都是在空載條件下檢測的,為全面反映機床的性能,必須要求機床有一定的動態精度和溫升作用下主要零部件的形狀、位置精度。影響動態精度的主要因素有機床的剛度、抗振性和熱變形等。機床的剛度指機床在外力作用下抵抗變形的能力,機床的剛度越大,動態精度越高。機床的剛度包括機床構件本身的剛度和構件之間的接觸剛度。機床構件本身的剛度主要取決於構件本身的材料性質、截面形狀、大小等。構件之間的接觸剛度不僅與接觸材料、接觸面的幾何尺寸和硬度有關,而且還與接觸面的表面粗糙度、幾何精度、加工方法、接觸面介質、預壓力等因素有關。 機床上出現的振動,可分為受迫振動和自激增動。自激振動是在不受任何外力、激振力干擾的情況下,由切削過程內部產生的持續振動。在激振力的持續作用下,系統被迫引起的振動為受迫振動。機床的抗震性和機床的剛度、阻尼特性、固有頻率有關。由於機床的各個零部件熱膨脹系數不同,因而造成了機床各部分不同的變形和相對位移,這種現象叫機床的熱變形。由於熱變形而產生的誤差最大可佔全部誤差的70%。對於機床的動態精度,目前尚無統一標准,主要通過切削加工典型零件所達到的精度間接的對機床動態精度作出綜合的評價。3. 生產率同學們一般了解即可。4. 系列化、通用化、標准化程度機床的系列化、通用化、標准化是密切聯系的,品種系列化是部件通用化和零件標准化的基礎,而部件的通用化和零件的標准化又促進和推動品種系列化工作。5. 機床的壽命機床結構的可靠性和耐磨性是衡量機床壽命的主要指標。(二) 機床的運動與傳動1. 機床的運動根據在切削過程中所起的作用來區分,切削運動分為主運動和進給運動。主運動:是形成機床切削速度或消耗主要動力的工作運動。進給運動:是使工件的多餘材料不斷被去除的工作運動。切削過程中主運動只有一個,進給運動可以多於一個。主運動和進給運動可由刀具或工件分別完成,也可由刀具單獨完成。機床的運動除了切削運動外,還有一些實現機床切削過程的輔助工作而必須進行的輔助運動。 2. 機床的傳動機床的傳動機構指的是傳遞運動和動力的機構,簡稱為機床的傳動。機床的傳動方式按傳動機構的特點分為機械傳動、液壓傳動、電力傳動、氣壓傳動以及以上幾種傳動方式的聯合傳動等。按傳動速度調節變化特點將傳動分為有級傳動和無級傳動。3. 機床的傳動系統和傳動系統圖傳動系統也叫傳動鏈,他有首末兩個端件。首端件又叫主動件,末端件又叫從動件。每一條傳動系統從首端件到末端件都是按一定傳動規律組成,這就是傳動比,以此來保證機床的性能。一般的機床傳動系統按其所擔負運動的性質可分為主運動傳遞系統,進給運動傳遞系統和快速空行程傳動系統三種。對傳動系統圖一般了解即可。 答案補充 (三) 機床的分類同學們掌握按機床工作精度分類方法即可。1. 普通機床:包括普通車床、鑽床、鏜床、銑床、刨插床等2. 精密機床:包括磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床和其他各種精密機床。3. 高精度機床:包括坐標鏜床、齒輪磨床、螺紋磨床、高精度滾齒機、高精度刻線機和其他高精度機床等。(四) 機床的型號編制該部分內容十分重要,是必考的內容,同學們一定要按照以下要求掌握。JB1838-76和JB1838-85兩種命名標准要進行對比學習,不要混淆1. JB1838-76《金屬切削機床型號編制方法》主要掌握(1)機床類別的代號(2)機床特性代號(3)機床主參數的代號(4)機床型號的順序。對書上的例題要重點掌握。2. JB1838-85《金屬切削機床型號編制方法》主要掌握(1)機床類別的代號(2)機床通用特性代號(3)機床的組、系代號和主參數的表示方法。
『捌』 精密機床是怎麼製造出來的
高精度機床的製造涉及的東西很多,根據我現在所學,我覺得雖然零件的加工製造固然重要,但是一顆淡定的心其實更是不可或缺。
比如精密機床的床身加工好了後,是不能急著用的,要在室外拿油布包好放幾年,釋放應力。這是為了防止機床裝配調平好後,底座再發生形變。現在一般超精密磨床和機床的底座都採用大理石,因為大理石消除振動的性能比較好,熱變形也比鋼結構小。
又比如精密機床一般都裝配在一個恆溫罩或者是恆溫廠房內,如果是超精密機床,這個恆溫房一般還要精確控制室內溫度,不僅要做到冬暖夏涼,也要考慮到快速排出機床運行加工時的產熱,盡可能把熱形變控制在最小。
零件加工方面,說最好的機床都是手工做的實在不靠譜,的確如劍寒秋水所說,牛逼的師傅能做出0級精度平板平面,也就是說把課桌大小的一塊平面的平面度公差控制在7微米,大概頭發絲的百分之一粗細那麼個波動,但是再精密些的平面,大師傅就比不過大工程師和巨額的資金了。
前段時間查資料[1],看到清華大學設計裝配了一個光學鏡面超精密加工機床,最大能加工直徑為880毫米的光學鏡面。他們在硬鋁上加工出了表面粗糙度5納米,直徑400毫米球面,用無氧銅加工出了直徑100毫米,表面粗糙度8納米的非球形面。注意,這里表面粗糙度的單位是只有微米千分之一的納米了,8納米只相當於20個水分子一字排開那麼長,大師傅是肯定辨認不出來的,因為他的一滴淚中就有10的22次方個水分子。
那麼這樣的精度是怎麼達到的,最高的精度從理論上來說取決於什麼呢?
我在文章開頭提到要做好機床就要淡定,在此基礎之上,精度主要取決於對機床誤差的控制,根本上又取決於檢測手段的解析度和機床的分辨力(以下都是教學狀態下的典型栗子,不代表該機床的實際運行情況):
根據機床誤差控制手段的不同,對機床精度的檢測手段也不一樣,比如要在加工工件時檢測機床的誤差,就要用在線檢測手段,邊加工邊檢測。上文我提到的機床就很典型,它採用裝在導軌上的納米光柵測量加工檯面到底跑了多少(這個納米光柵的解析度我忘了,總之就是幾個納米的范圍內。不要糾結於細節,來看栗子吧)。如果伺服軸根據命令要運行5000納米,光柵檢測到由於熱誤差,這個加工檯面其實跑了5010納米,那麼控制系統就讓伺服軸就移回4090納米,再向前運行到5000納米。這樣就把誤差從10納米縮小到了光柵能檢測到的最小范圍內。至於為什麼要回到4090而不是5000,因為有「反向間隙」的問題,有興趣的同學自己搜一下吧。
然後就是分辨力,上面我提到的那個超精密機床採用大理石床身,4軸數控聯動,以及全氣浮支承和零傳動結構,機床主軸回轉精度0.05μm,直線伺服軸分辨力1.25 nm,回轉作台角位移分辨力0.009~bala~bala。不管那麼多復雜的名詞,我們要簡單的理解誤差補償,只用理解分辨力就夠了,分辨力1.25納米就是說機床走一步最少要邁出去1.25納米。為什麼分辨力重要呢,比如納米光柵檢測到刀具在伺服軸上實際運動到了5002納米,要回到5000納米的位置,就不可能了,理想狀況下的最小誤差也會有0.5納米。
實際狀況下,要做到效果較好的誤差補償比以上這個栗子復雜多了,因為誤差可能分布在某軸的6個自由度上,再帶上個導軌直線度誤差、導軌間垂直度誤差什麼的。如果說這些硬著頭皮還能用數學算出來,再考慮下加工的工件不一樣,加工平台起始的動量就都不一樣,加工時間也有區別,那麼機床產熱也自然不一樣,產熱的區間有變化時機床的熱膨脹就跟著變化,一會兒拖板翹了個蘭花指給X軸帶來俯仰誤差,一會Y軸又熱變形扭曲了直線度變化了,冷卻液撒到工件上尼瑪縮下去了好幾微米啊腫么辦,喂我花了一個普通數控機床的錢買來的納米光柵就只能補償一個自由度上的誤差?呃,總之要做最精密的機床,一顆淡定的心絕對是不可或缺,當包括但不僅限於以上的問題一個一個逐步解決掉的時候,就能在精度上更進一步,就能製造出大家所泛指的工業拇姬了。
『玖』 機床精度都有哪些主要指標
要保證被加工零件的精度和表面粗糙度,機床本身必須具備一定的幾何精度、運動精度、傳動精度和動態精度。
(1)幾何精度、運動精度、傳動精度屬於靜態精度
幾何精度是指機床在不運轉時部件間相互位置精度和主要零件的形狀精度、位置精度。機床的幾何精度對加工精度有重要的影響,因此是評定機床精度的主要指標。
運動精度是指機床在以工作速度運轉時主要零部件的幾何位置精度,幾何位置的變化量越大,運動精度越低。
傳動精度是指機床傳動鏈各末端執行件之間運動的協調性和均勻性。
(2)以上三種精度指標都是在空載條件下檢測的,為全面反映機床的性能,必須要求機床有一定的動態精度和溫升作用下主要零部件的形狀、位置精度。影響動態精度的主要因素有機床的剛度、抗振性和熱變形等。
機床的剛度指機床在外力作用下抵抗變形的能力,機床的剛度越大,動態精度越高。機床的剛度包括機床構件本身的剛度和構件之間的接觸剛度。機床構件本身的剛度主要取決於構件本身的材料性質、截面形狀、大小等。構件之間的接觸剛度不僅與接觸材料、接觸面的幾何尺寸和硬度有關,而且還與接觸面的表面粗糙度、幾何精度、加工方法、接觸面介質、預壓力等因素有關。
機床上出現的振動,可分為受迫振動和自激振動。自激振動是在不受任何外力、激振力干擾的情況下,由切削過程內部產生的持續振動。在激振力的持續作用下,系統被迫引起的振動為受迫振動。
機床的抗震性和機床的剛度、阻尼特性、固有頻率有關。由於機床的各個零部件熱膨脹系數不同,因而造成了機床各部分不同的變形和相對位移,這種現象叫機床的熱變形。由於熱變形而產生的誤差最大可佔全部誤差的70%。
對於機床的動態精度,目前尚無統一標准,主要通過切削加工典型零件所達到的精度間接的對機床動態精度作出綜合的評價。
『拾』 主軸作為數控機床的關鍵組件在性能上有哪些要求
數控機床伺服系統的組成結構和基本要求:
一、數控機床伺服系統的組成結構:
1、數控機床伺服系統包括進給伺服系統和主軸伺服系統。數控機床伺服系統是數控系統和機床機械傳動部件間的連接環節,是數控機床的重要組成部分。伺服系統是以機床運動部件位置為控制量的自動控制系統,它根據數控系統插補運算生成的位置指令,精確地變換為機床移動部件的位移(包括直線位移和角位移),直接反映了機床坐標軸跟蹤運動指令和定位的性能。一般所說的伺服系統是指進給伺服系統。
2、進給伺服系統用於控制機床各坐標軸的切削進給運動,是一種精密的位置跟蹤、定位系統,它包括速度控制和位置控制,是一般概念的伺服驅動系統;進給伺服系統主要由以下幾個部分組成:伺服驅動電路、伺服驅動裝置(電機)、位置檢測裝置、機械傳動機構以及執行部件。進給伺服系統接受數控系統發出的進給位移和速度指令信號,由伺服驅動電路作一定的轉換和放大後經伺服驅動裝置和機械傳動機構,驅動機床的執行部件進行工作進給和快速進給。
3、
主軸伺服系統用於控制機床主軸的旋轉運動和切削過程中的轉矩和功率,一般只以速度控制為主。
二、數控機床伺服系統的基本要求:
1、數控機床的高效率、高精度主要取決於進給伺服系統的性能。因此數控機床對進給伺服系統的位置控制、速度控制、伺服電動機、機械傳動等方面都有很高的要求。
2、要求具有可逆行的能力:在加工過程中,機床工作台根據加工軌跡的要求,隨時都可以實現正向或反向運動,同時要求在方向變化時,不應有反向間隙和運動的損失。數控機床一般採用具有削除反向間隙能力的傳動機構,如滾珠絲杠。
3、要求具有較寬的調整范圍:為適應不同的加工條件,數控機床要求進給在很寬的范圍內無級變化。這就要求伺服電動機有很寬的調整范圍和優異的調整特性。經過機械傳動後電動機轉速的變化范圍即可轉換為進給速度的變化范圍。對一般數控機床而言,進給速度范圍在0-24時都可以滿足加工要求。通常在這樣的速度范圍還可以提出以下更細的技術要求。
1)在1-2400mm/min即1:2400調速范圍內,要求均勻、穩定、無爬行、且速降小。
2)在1mm/min以下時具有一定的瞬時速度,但平均速度很低。
3)在零速度時,即工作台停止運動時,要求電動機有電磁轉矩以維持定位精度,使定位誤差不超過系統的允許范圍,即電動機處於伺服鎖定轉態。
4、要求具有足夠的傳動剛性和較高的速度穩定性:伺服系統在不同的負載情況下或切削條件發生變化時應使進給系統速度穩定,即具有良好的靜態與動太負載特性。剛性良好的系統,速度負載力矩變化的影響很小。通常要求承受的額定矩變化時靜態速降應小於5%,動態速降應小於10%。
5、要求具有快速響應的能力:為保證輪廓切削開關的高精度和低的表面粗糙度,對位置伺服系統除了要求國交高的定位精度外,還要求有良好的快速響應特性,即要求跟蹤指令信號的響應快速。這主要有兩方面的要求;一是伺服系統處於頻繁的啟動、制動、加速、減速等動態過程時,為了提高生產效率和保證加工質量,要求加、減速度足夠大,以縮短過渡過程時間,一般電動機速度由零到最大,或從最大減少到零,時間應控制在200ms以下,甚至少於幾十毫秒,且速度變化時不應有超調;二是當負載突變時過渡過程恢復時間要短且無振盪,這樣才能得到光滑的加工表面。
6、要求具有高精度:為了滿足數控加工精度的要求,關鍵是保證數控機床的定位精度和進給精度。這是伺服系統性能的重要指標。位置伺服系統的定位精度一般要求能達到1pm甚至0.1pm,相應地,對伺服系統的分辨力也提出了要求。分辨力是指當伺服系統接受cnc送來的一個脈沖時工作台相應移動的距離,也稱脈沖當量。系統力取決於系統穩定工作性能和所使用的位置檢測元件。目前的閉環伺服系統都能達到1pm的分辨力(脈沖當量)。高精度數控機床可達到0.1pm的分辨力甚至更小。
7、要求低速時仍有較大的輸入轉矩。
8、低速時進給雞翅要有大的轉矩輸出,以滿足低速進給切削的要求。