1. 數控機床的自動換刀裝置都有哪些方式
1、刀具交換方式
數控機床的自動換刀裝置中,實現刀庫與機床主軸之間傳遞和裝卸刀具的裝置稱為刀具交換裝置。刀具的交換方式和它們的具體結構對機床的生產率和工作可靠性有著直接的影響。
刀具的交換方式很多,一般可分為以下兩大類。
(一)無機械手換刀
無機械手換刀,是由刀庫和機床主軸的相對運動實現的刀具交換。換刀時,必須首先將用過的刀具送回刀庫,然後再從刀庫中取出新刀具,這兩個動作不可能同時進行,因此,換刀時間長。所示的數控立式鏜銑床就是採用這種換刀方式的實例。它的選刀和換刀由三個坐標軸的數控定位系統來完成,因此每交換一次刀具,工作台和主軸箱就必須沿著三個坐標軸作兩次來回運動,因而增加了換刀時間。另外,由於刀庫置於工作台上,減少了工作台的有效使用面積。
(二)機械手換刀
由於刀庫及刀具交換方式的不同,換刀機械手也有多種形式。因為機械手換刀有很大的靈活性,而且還可以減少換刀時間,應用最為廣泛。
在各種類型的機械手中,雙臂機械手全面地體現了以上優點,為了防止刀具掉落,各機械手的活動爪都必須帶有自鎖結構。雙臂回轉機械手的動作比較簡單,而且能夠同時抓取和裝卸機床主軸和刀庫中的刀具,因此換刀時間可以進一步縮短。雙臂回轉機械手,雖不是同時抓取主軸和刀庫中的刀具,但是換刀准備時間及將刀具送回刀庫的時間(圖中實線所示位置)與機械加工時間重合,因而換刀(圖中雙點劃線所示位置)時間較短。
2、機械手形式
在自動換刀數控機床中,機械手的形式也是多種多樣,常見的有以下幾種形式。
1、單臂單爪回轉式機械手
這種機械手的手臂可以回轉不同的角度來進行自動換刀,其手臂上只有一個卡爪,不論在刀庫上或是在主軸上,均靠這個卡爪來裝刀及卸刀,因此換刀時間較長。
2、單臂雙爪回轉式機械手
這種機械手的手臂上有兩個卡爪,兩個卡爪有所分工。一個卡爪只執行從主軸上取下「舊刀」送回刀庫的任務,另一個卡爪則執行由刀庫取出「新刀」送到主軸的任務。其換刀時間較上述單爪回轉式機械手要少。
3、雙臂回轉式機械手
這種機械手的兩臂上各有一個卡爪,兩個卡爪可同時抓取刀庫及主軸上的刀具,回轉180°後又同時將刀具放回刀庫及裝入主軸。這種機械手換刀時間較以上兩種單臂機械手均短,是最常用的一種形式。
4、雙機械手
這種機械手相當於兩個單臂單爪機械手,它們互相配合進行自動換刀。其中一個機械手從主軸上取下「舊刀」送回刀庫,另一個由刀庫中取出「新刀」裝入機床主軸。
5、雙臂往復交叉式機械手
這種機械手的兩手臂可以往復運動,並交叉成一定的角度。一個手臂從主軸上取下「舊刀」送回刀庫,另一個手臂由刀庫中取出「新刀」裝入主軸。整個機械手可沿某導軌直線移動或繞某個轉軸回轉,以實現由刀庫與主軸間的運刀工作。
6、雙臂端面夾緊式機械手
這種機械手只是在夾緊部位上與前幾種不同。前幾種機械手均靠夾緊刀柄的外圓表面來抓取刀具,這種機械手則是靠夾緊刀柄的兩個端面來抓取的。
3、機械手夾持結構
在換刀過程中,由於機械手抓住刀柄要作快速回轉,要作拔、插刀具的動作,還要保證刀柄鍵槽的角度位置對准主軸上的驅動鍵。因此,機械手的夾持部分要十分可靠,並保證有適當的夾緊力,其活動爪要有鎖緊裝置,以防止刀具在換刀過程中轉動脫落。機械手夾持刀具的方法有以下兩種。
(一)柄式夾持
柄式夾持,也稱軸向夾持或V形槽夾持。其刀柄前端有V形槽,供機械手夾持用,目前我國數控機床較多採用這種夾持方式。機械手手掌結構示意圖。它由固定爪及活動爪組成,活動爪可繞軸回轉,其一端在彈簧柱塞的作用下,支靠在擋銷上,調整螺釘以保持手掌適當的夾緊力,鎖緊銷使活動爪牢固地夾持刀柄,防止刀具在交換過程中松脫。鎖緊銷還可軸向移動,使活動爪放鬆,以便杈刀從刀柄V形槽中退出。
(二)法蘭盤式夾持
法蘭盤式夾持,也稱徑向夾持或碟式夾持。刀柄的前端有供機械手夾持的法蘭盤。採用法蘭盤式夾持的優點是:當採用中間搬運裝置時,可以很方便從一個機械手過渡到另一個輔助機械手上去。對於法蘭盤式夾持方式,其換刀動作較多,不如柄式夾持方式應用廣泛。
4、自動換刀動作順序
由於自動換刀裝置的布局結構多種多樣,其換刀過程動作順序會不盡相同。下面分別以常見的雙臂往復交叉式機械手和鉤刀機械手為例用動作分圖加以說明。
(一)雙臂往復交叉式機械手的換刀過程
(1)開始換刀前狀態。主軸正用T05號刀具進行加工,裝刀機械手已抓住下一工步需用的T09號刀具,機械手架處於最高位置,為換刀做好了准備;
(2)上一工步結束,機床立柱後退,主軸箱上升,使主軸處於換刀位置。接著下一工步開始,其第一個指令是換刀,機械手架回轉180o轉向主軸。
(3)卸刀機械手前伸,抓住主軸上已用過的T05號刀具。
(4)機械手架由滑座帶動,沿刀具軸線前移,將T05號刀具從主軸上拔出。
(5)卸刀機械手縮回原位。
(6)裝刀機械手前伸,使T09號刀具對准主軸。
(7)機械手架後移,將T09號刀具插入主軸。
(8)裝刀機械手縮回原位。
(9)機械手架回轉180o,使裝刀、卸刀機械手轉向刀庫。
(10)機械手架由橫梁帶動下降,找第二排刀套鏈,卸刀機械手將T05號刀具插回P05號刀套中。
(11)刀套鏈轉動把在下一個工步需用的T46號刀具送到換刀位置,機械手一降,找第三排刀鏈,由裝刀機械手將T46號刀具取出。
(12)刀套鏈反轉,把P09號刀套送到換刀位置,同時機械手架上升至最高位置,為再下一工步的換刀做好准備。
(二)鉤刀機械手的換刀過程
作為最常用的一種換刀形式,換刀一次所需的基本動作如下。
1)抓刀。手臂旋轉90?,同時抓住刀庫和主軸上的刀具。
(2)拔刀。主軸夾頭松開刀具,機械手同時將刀庫和主軸上的刀具拔出。
(3)換刀。手臂旋轉180?,新舊刀具更換。
(4)插刀。機械手同時將新舊刀具分別插入主軸和刀庫,然後主軸夾頭夾緊刀具;
(5)復位。轉動手臂,回到原始位置。
2. 數控加工中心刀具的夾緊松開裝置問題夾刀裝置,可以上油嗎就是那個好像錐型的,刀具的刀柄就是固定在哪
刀具旋轉,需要一個扭矩,其扭矩主要提供的部位是法蘭鍵槽部位。刀柄錐柄部位起的主要作用是固定,還有提供一定扭矩。如果你在錐柄部位上油,那麼其刀柄錐度部位與機床主軸錐度之間會有一層油膜,刀柄與主軸之間便不能達到良好的接觸,嚴重影響刀具的穩定性。
刀具上機床之前有一個要求就是保持清潔,不能有污漬,當然也包括油。
不然你加工出來的工件會基本不準。
3. 數控機床的自動換刀裝置有哪些形式
各類數控機床的自動換刀裝置的結構取決於機床的形式、工藝范圍以及刀具的種類和數量等,主要可以分為以下幾種形式x0dx0a①回轉刀架換刀x0dx0a數控機床上使用的回轉刀架是一種最簡單的自動換刀裝置,根據加工對象的不同,可以設計成四方刀架和六角刀架等多種形式,分別安裝著四把、六把或更多的刀具,並按數控裝置的指令換刀。回轉刀架的結構上必須具有良好的強度和剛性,以承受粗加工時的切削抗力,由於車削加工精度在很大程度上取決於刀尖位置,而加工工程中對刀尖位置一般不進行人工調整,因此更有必要選擇可靠地定位方案和合理的定位結構,以保證回轉刀架在每次轉位之後,具有盡可能高的重復定位精度x0dx0a回轉刀架的全部動作由液壓系統通過電磁換向閥和順序閥進行控制,他的動作分為四個步驟:刀架抬起。刀架轉位。刀架壓緊。轉位油缸復位x0dx0a回轉刀架除了採用液壓缸驅動轉位和定位銷定位以外,還可以採用電機/馬氏機構轉位和鼠齒定位,以及其他轉位和定位機構。x0dx0a②更換主軸頭換刀x0dx0a在帶有旋轉刀具的數控機床中,更換主軸頭是一種比較簡單的換刀方式,主軸頭通常有卧式和立式兩種,而且常用磚塔的轉位來更換主軸頭,以實現自動換刀,在磚塔的各個主軸頭上,預先安裝有各工序所需要的旋轉刀具,當發出換刀指令時,各主軸頭依次的轉到加工位置,並接通主運動,使相應的主軸帶動刀具旋轉,而其他處於不加工位置上的主軸都與主運動脫開。x0dx0a由於空間位置的限制,主軸部件的結構不可能設計的十分堅實,因為影響了主軸系統的剛度,為了保證主軸的剛度,主軸的數目必須加以限制,否則將會使結構尺寸大為增加。磚塔主軸頭換刀方式的主要優點在於省去了自動松夾、卸刀、裝刀、夾緊以及刀具搬運等一系列復雜的操作,從而提高了換刀的可能性,並顯著的縮短了換刀時間,但由於結構上的原因,磚塔主軸頭通常只適用於工序較少,精度要求不太敢的數控機床,如數控鑽床等。x0dx0a③帶刀庫的自動換刀系統x0dx0a帶刀庫的自動換刀系統由刀庫和刀具交換裝置如機械手等組成,目前他是多工序數控機床上應用最為廣泛的換刀方法x0dx0a整個換刀過程較為復雜,首先把加工過程中需要使用的全部刀具分別安裝在標準的刀柄上,在機外進行尺寸育調整之後,按一定的方式放入刀庫,換刀時先在到庫中進行選刀,並由刀具交換裝置分別動刀庫和主軸上取出刀具,在進行刀具交換之後,將新道具裝入主軸,把就刀具放回刀庫。存放刀具的刀庫具有較大的容量,它既可安裝在主軸箱的側面或上方,也可作為單獨部件安裝的機床以外,並有搬運裝置運動刀具。x0dx0a帶刀庫的自動換到數控機床主軸箱與磚塔主軸頭相比較,由於主軸箱內只有一個主軸,設計主軸部件時就有可能充分增強它的剛度,因而能夠滿足精密加工的要求,另外刀庫可以存放數量很大的刀具,因為能夠進行復雜零件的多工序加工,這樣就明顯的提高了機床的適應性和加工效率。所以帶刀庫的自動換刀裝置特別適用於數控鑽、銑、鏜床。但這種換刀方式的整個過程動作較多,換刀時間長,系統較為復雜,降低了工作可靠性。
4. 數控機床的刀柄靠什麼夾緊、靠什麼松開,刀具如何夾緊簡述其原理
加工中心可以白動換刀,所以,主軸系統應具備自動松開和夾緊刀具的功能。刀具的回自動夾緊機構安裝在主軸的答內部,圖2一7所示為刀具的夾緊狀態.刀柄1由主軸抓刀爪2 央持,碟形彈簧5通過拉桿4、抓刀爪 2 ,在內套 3 的作用下將刀棲的拉釘拉緊,當換刀時,要求松開刀柄.此時將主軸上端氣缸的上腔通壓縮空氣,活塞7帶動壓桿8及拉4向下移動.同時壓縮碟形彈簧5,當拉桿4下移到使抓刀爪2的下端移出內套3時.卡爪張開.同時拉桿4將刀柄頂松,刀其即可由機械手或刀庫拔出。待新刀裝入後,氣缸6的下腔通壓縮空氣.在碟形彈簧的作用下.活塞帶動抓刀爪上移.抓刀爪拉桿貫新進人內套3 ,將刀柄拉緊。活塞7移動的兩個極限位置分別設有行程開關10,作為刀具夾緊和松開的信號.
刀桿尾部的拉緊機構,除上述的卡爪式外,常見的還有鋼球拉緊機構,
5. 數控機床對主傳動系統有哪些要求
數控機床對主傳動系統的基本要求:
1、 為了達到最佳切削效果,一般都應在最佳切削條件下工作,因此,主軸一般都要求能自動實現無級變速。
2、要求機床主軸系統必須具有足夠高的轉速和足夠大的功率,以適應高速、高效的加工需要。
3、 為了降低雜訊、減輕發熱、減少振動,主傳動系統應簡化結構,減少傳動件。
4、在加工中心上,還必須具有安裝刀具和刀具交換所需的自動夾緊裝置,以及主軸定向准停裝置,以保證刀具和主軸、刀庫、機械手的正確嚙合。
5、為了擴大機床功能,實現對 C 軸位置(主軸回轉角度)的控制,主軸還需要安裝位置檢測裝置,以便實現對主軸位置的控制。
數控機床的操作和監控全部在這個數控單元中完成,它是數控機床的大腦。與普通機床相比,數控機床有如下特點:
1、對加工對象的適應性強,適應模具等產品單件生產的特點,為模具的製造提供了合適的加工方法。
2、加工精度高,具有穩定的加工質量。
3、可進行多坐標的聯動,能加工形狀復雜的零件。
4、加工零件改變時,一般只需要更改數控程序,可節省生產准備時間。
5、機床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量,生產率高。
6、機床自動化程度高,可以減輕勞動強度。
7、有利於生產管理的現代化。數控機床使用數字信息與標准代碼處理、傳遞信息,使用了計算機控制方法,為計算機輔助設計、製造及管理一體化奠定了基礎。
8、對操作人員的素質要求較高,對維修人員的技術要求更高。
9、可靠性高。
以上內容參考:網路- 數控機床
6. 數控車床常見故障有哪些
數控機床是製造行業中的重要機械設備,其有序穩定的運行,直接關系著工廠的良性運行。數控機床作為高精密機械設備,在使用過程中常發生一些故障,掌握一定的故障識別與解決辦法,是每一位機床工人都需要具備的技能。
機床的故障分類,為確定性故障和隨機性故障。
確定性故障是指控制系統主機中的硬體損壞或者只要滿足一定條件,數控機床必然會發生某些故障。這類故障普遍具有不可恢復性,如放任不處理,數控機床將不能恢復正常運行。
隨機性故障是指數控機床在運行過程中偶然發生的故障,這類故障具有一定的隱蔽性,很難找到原因,故障的發生往往與參數的設定、部件的安裝質量、軟體設計問題甚至工作環境相關,具有可恢復性,然而重啟運行一段時間後,依然有發生同樣故障的可能。
避免確定性故障,關鍵在於精心的維護,而隨機性故障的避免,要加強數控系統的維護和監察,確保電氣箱的密封,配合可靠的安裝、連接,正確的接地和屏蔽,杜絕隨機性故障的發生。
數控機床常見的故障問題有以下幾種:
一、主軸部件故障
數控機床的主軸結構中,刀具自動夾緊結構、自動調速裝置較容易出現故障,若刀具夾緊後不能松開,則考慮調整松刀液壓缸壓力和行程開關裝置,或調整碟形彈簧上的螺母,減小彈簧壓合量。
二、進給傳動鏈故障
當機械部件未運行到規定位置、定位精度下降、爬行、反向間隙增大,則考慮進給傳動鏈發生故障,要通過提高傳動精度、提高轉動剛度、提高運動精度、對滾動導軌進行防護。
三、自動換刀裝置故障
當加工中心機械手臂發生旋轉速度快慢不均、手臂升降不動作、機械手旋轉不到位等現象,考慮自動換刀裝置出現故障。可以通過修復液壓缸內壁,更換支撐環O形圈,重裝調整試車流程來處理故障。
四、電器控制系統故障
電器控制系統故障分為「弱電」故障和「強電」故障兩大類。弱電故障又有硬體故障與軟體故障之分,硬體故障是指各局部的集成電路晶元,分立電子元件、接插件以及外部銜接組件等發作的故障,軟體故障是指加工程序出錯,計算機運轉出錯等。
強電故障是指控制系統中的主迴路或高壓、大功率迴路中的開關、熔斷器、電動機、電磁鐵、接觸器等電氣元器件及其所組成的控制電路出現故障。強電故障發作概率高於弱電故障,必須引起注意。
7. 加工中心主軸是如何實現刀具的自動裝卸和夾緊的
在帶有刀庫的自動換刀數控機床中,為實現刀具在主軸上的自動裝卸,其主軸必須設計有刀具的自動夾緊機構。自動換刀立式銑鏜床主軸的刀具夾緊機構如圖1所示。刀夾1以錐度為7:24的錐柄在主軸3前端的錐孔中定位,並通過擰緊在錐柄尾部的拉釘2拉緊在錐孔中。夾緊刀夾時,液壓缸上腔接通回油,彈簧11推活塞6上移,處於圖示位置,拉桿4在碟形彈簧5作用下向上移動;由於此時裝在拉桿前端徑向孔中的鋼球12,進入主軸孔中直徑較小的d1處,見圖1b,被迫徑向收攏而卡進拉釘2的環形凹槽內,因而刀桿被拉桿拉緊,依靠摩擦力緊固在主軸上。切削扭矩則由端面鍵13傳遞。換刀前需將刀夾松開時,壓力油進入液壓缸上腔,活塞6推動拉桿4向下移動,碟形彈簧被壓縮;當鋼球12隨拉桿一起下移至進入主軸孔直徑較大的d2處時,它就不再能約束拉釘的頭部,緊接著拉桿前端內孔的台肩端面a碰到拉釘,把刀夾頂松。此時行程開關10發出信號,換刀機械手隨即將刀夾取下。與此同時,壓縮空氣由管接頭9經活塞和拉桿的中心通孔吹入主軸裝刀孔內,把切屑或臟物清除干凈,以保證刀具的安裝精度。機械手把新刀裝上主軸後,液壓缸7接通回油,碟形彈簧又拉緊刀夾。刀夾拉緊後,行程開關8發出信號。
8. 數控車床常用夾具有哪些
1、三爪卡盤:三爪卡盤,是最常用的車床通用卡具,三爪卡盤最大的優點是可以自動定心,夾持范圍大,裝夾速度快,但定心精度存在誤差,不適於同軸度要求高的工件的二次裝夾。
2、液壓動力卡盤 :動作靈敏、裝夾迅速、方便,能實現較大壓緊力,能提高生產率和減輕勞動強度。但夾持范圍變化小,尺寸變化大時需重新調整卡爪位置。自動化程度高的數控車床經常使用液壓自定心卡盤,尤其適用於批量加工。
3、可調卡爪式卡盤 :要比其他類型的卡盤需要用更多的時間來夾緊和對正零件。因此,對提高生產率來說至關重要的CNC車床上很少使用這種卡盤。可調卡爪式四爪卡盤一般用於定位、夾緊不同心或結構對稱的零件表面。用四爪卡盤、花盤,角鐵(彎板)等裝夾不規則偏重工件時,必須加配重。
4、高速動力卡盤: 為了提高數控車床的生產效率,對其主軸提出越來越高的要求,以實現高速、甚至超高速切削。現在有的數控車床甚至達到100000r/min。對於這樣高的轉速,一般的卡盤已不適用,而必須採用高速動力卡盤才能保證安全可靠地進行加工。
前期准備
確定典型零件的工藝要求、加工工件的批量,擬定數控車床應具有的功能是做好前期准備,合理選用數控車床的前提條件:滿足典型零件的工藝要求。
典型零件的工藝要求主要是零件的結構尺寸、加工范圍和精度要求。根據精度要求,即工件的尺寸精度、定位精度和表面粗糙度的要求來選擇數控車床的控制精度。 根據可靠性來選擇,可靠性是提高產品質量和生產效率的保證。
數控機床的可靠性是指機床在規定條件下執行其功能時,長時間穩定運行而不出故障。即平均無故障時間長,即使出了故障,短時間內能恢復,重新投入使用。選擇結構合理、製造精良,並已批量生產的機床。一般,用戶越多,數控系統的可靠性越高。
9. 數控機床刀具夾緊放鬆原理是什麼
機床里有液壓油缸,刀具松刀是通過液壓油缸來完成,而夾緊是靠主軸內部的蝶形彈簧來實現。
加工零件改變時,一般只需要更改數控程序,可節省生產准備時間;機床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量,生產率高(一般為普通機床的3~5倍)。
機床自動化程度高,可以減輕勞動強度;有利於生產管理的現代化。數控機床使用數字信息與標准代碼處理、傳遞信息,使用了計算機控制方法,為計算機輔助設計、製造及管理一體化奠定了基礎。
(9)數控機床主軸刀具自動夾緊裝置擴展閱讀:
數控機床的加工精度一般可達0.05—0.1MM,數控機床是按數字信號形式控制的,數控裝置每輸出一脈沖信號,則機床移動部件移動一具脈沖當量(一般為0.001MM),而且機床進給傳動鏈的反向間隙與絲桿螺距平均誤差可由數控裝置進行曲補償,因此,數控機床定位精度比較高。
數控機床加工前是經調整好後,輸入程序並啟動,機床就能有自動連續地進行加工,直至加工結束。
操作者要做的只是程序的輸入、編輯、零件裝卸、刀具准備、加工狀態的觀測、零件的檢驗等工作,勞動強度大降低,機床操作者的勞動趨於智力型工作。另外,機床一般是結合起來,既清潔,又安全。
10. 數控機床的知識
數控機床的知識
數控機床是數字控制機床(Computer numerical control machine tools)的簡稱,是一種裝有程序控制系統的自動化機床。下面我來介紹下數控機床相關的知識,希望大家覺得受用。
一、結構要求與總體布局
在數控機床發展的最初階段,其機械結構與通用機床相比沒有多大的變化,只是在自動變速、刀架和工作台自動轉位和手柄操作等方面作些改變。隨著數控技術的發展,考慮到它的控制方式和使用特點,才對機床的生產率、加工精度和壽命提出了更高的要求。數控機床的主體機構有以下特點:
1、由於採用了高性能的無級變速主軸及伺服傳動系統,數控機床的極限傳動結構大為簡化,傳動鏈也大大縮短;
2、為適應連續的自動化加工和提高加工生產率,數控機床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、為減小摩擦、消除傳動間隙和獲得更高的加工精度,更多地採用了高效傳動部件,如滾珠絲杠副和滾動導軌、消隙齒輪傳動副等;
4、為了改善勞動條件、減少輔助時間、改善操作性、提高勞動生產率,採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。由於機械結構(如機床床身、導軌、工作台、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,不但經常採用三支撐結構,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,採用封閉界面的床身,並採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,採用刮研的方法增加單位面積上的接觸點,並在結合面之間施加足夠大的預載入荷,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,並能進行穩定切削,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採用了鋼板焊接結構的床身、立柱、橫梁和工作台。封砂鑄件也有利於振動衰減,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。對於數控機床來說,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。為了減少熱變形,在數控機床結構中通常採用以下措施。
1、減少發熱
機床內部發熱時產生熱變形的主要熱源,應當盡可能地將熱源從主機中分離出去。
2、控制溫升
在採取了一系列減少熱源的措施後,熱變形的情況將有所改善。但要完全消除機床的內外熱源通常是十分困難的,甚至是不可能的。所以必須通過良好的散熱和冷卻來控制溫升,以減少熱源的影響。其中部較有效的方法是在機床的發熱部位強製冷卻,也可以在機床低溫部分通過加熱的方法,使機床各點的溫度趨於一致,這樣可以減少由於溫差造成的翹曲變形。
3、改善機床機構
在同樣發熱條件下,機床機構對熱變形也有很大影響。如數控機床過去採用的單立柱機構有可能被雙柱機構所代替。由於左右對稱,雙立
二、主運動機械部件
數控機床的主傳動運動是指生產切屑的傳動運動,例如,數控車床上主軸帶動工件的旋轉運動,立式加工中心上主軸帶動銑刀、鏜刀和砂輪等的旋轉運動。數控機床的主傳動運動是通過主傳動電機拖動的。
(一)主傳動運動的變速系統
目前,數控機床的主傳動電機已經基本不再使用普通交流非同步電機和傳統的直流調速電機,他們與逐步被新興的交流變頻調速伺服電機和直流伺服調速電機代替。
數控機床的主運動要求有較大的調速范圍,以保證加工時能選用合理的切屑用量,從而獲得最佳的生產率、加工精度和表面質量。
為了適應各種工件和各種工件材料的要求,自動換刀的數控機床和加工中心主運動的調速范圍應進一步擴大。數控機床的變速時按照控制指令自動進行的,因此變速機構必須適應自動操作的要求。
由於直流和交流變速主軸電機的調速系統日趨完善,不僅能方便地實現寬范圍的無級變速,而且減少了中間傳遞環節和提高了變速控制的可靠性,因此在數控機床的`主傳動系統中更能顯示出它的優越性。
為了確保低速時的扭矩,有的數控機床在交流和直流電機無級變速的基礎上配以齒輪變速。由於主運動採用了無級變速,在大型數控車床上測斜端面時就可實現恆速切屑控制,以便進一步提高生產效率和表面質量。數控機床
主傳動主要有三種配置方式。
1、帶有變速齒輪的主傳動
這是大、種型數控機床採用較多的一種方式。通過少數幾對齒輪減速,擴大了輸出扭矩,以滿足主軸對輸出扭矩特性的要求。一部分小型數控機床業採用此種傳動方式,以獲得強力切屑時所需要的扭矩。滑移齒輪的移位大都採用液壓撥*或直接由液壓油缸帶動齒輪實現。
2、通過皮帶傳動的主傳動
這主要應用在小型數控機床上,可以避免齒輪傳動是引起的振動與雜訊。但它只能使用與要求的扭矩特性的主軸。
3、由調速電機直接驅動的主傳動
這種主傳動方式大大簡化了主軸箱體與主軸的結構,有效地提高了主軸部件的剛度。但主軸輸出扭矩小,電機發熱對主軸的精度影響較大。