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數控機床有哪些機械組件

發布時間:2022-02-19 00:25:13

『壹』 數控機械包括哪些

主要包括以下幾類:

1、高速、精密數控車床,車削中心類及四軸以上聯動的復合加工機床。主要滿足航天、航空、儀器、儀表、電子信息和生物工程等產業的需要。

2、高速、高精度數控銑鏜床及高速、高精度立卧式加工中心。主要滿足汽車發動機缸體缸蓋及航天航空、高新技術等行業大型復雜結構支架、殼體、箱體、輕金屬材料零件和精密零件加工需求。

3、重型、超重型數控機床類:數控落地銑鏜床、重型數控龍門鏜銑床和龍門加工中心、重型數控卧式車床及立式車床,數控重型滾齒機等,該類產品滿足能源、航天航空、軍工、艦船主機製造、重型機械製造、大型模具加工、汽輪機缸體等行業零件加工需求。

4、數控磨床類:數控超精密磨床、高速高精度曲軸磨床和凸輪軸磨床、各類高精高速專用磨床等,滿足精密超精密加工需求。

5、數控電加工機床類:大型精密數控電火花成形機床、數控低速走絲電火花切割機床、精密小孔電加工機床等,主要滿足大型和精密模具加工、精密零件加工、錐孔或異型孔加工及航天、航空等行業的特殊需求。

6、數控金屬成形機床類(鍛壓設備):數控高速精密板材沖壓設備、激光切割復合機、數控強力旋壓機等,主要滿足汽車、摩托車、電子信息產業、家電等行業板金批量高效生產需求及汽車輪轂及軍工行業各種薄壁、高強度、高精度回轉型零件加工需求。

7、數控專用機床及生產線:柔性加工自動生產線(FMS/FMC)及各種專用數控機床,該類生產線是針對汽車、家電等行業加工缸體、缸蓋、變速箱箱體等及多品種變批量殼體、箱體類零件加工需求。

『貳』 數控機床的功能部件有哪些

我們這是生產機床附件的,你說到機床功能附件,我就說一些,例如有機床導軌防護罩,工作燈,刮屑板,槽板,冷卻管,墊鐵,金屬軟管,密封條等部件,這些都是機床上最常見也是必不可少的部件。

『叄』 數控機床都有哪些部分組成的

數控機床一般由數控系統、包含伺服電動機和檢測反饋裝置的伺服系統、主傳動系統、強電控制櫃、機床本體和各類輔助裝簧組成。加上虛線部分即可表示數控加工的基本工作過程。對具體備類不同功能的數控機床,其組成部分略有不同。
一、數控系統
它是機床實現自動加工的核心。主要有操作系統、主控制系統、可編程式控制制器、各類輸出介面等組成。其中操作系統由顯示器和操縱鍵盤組成,顯示器有數碼管、CRT、液晶等多種形式。主控制系統與計算機主板有所類同,主要由CPU、存儲器、控制器等部分組成。數控系統所控制的是一般對象的位置、角度、速度等機械量,以及溫度、壓力、流量等物理量。
其控制方式又可分為數據運算處理控制和時序邏輯控制兩大類,其中主控制器內的插補運算模塊就是根據所讀入的零件程序,通過解碼、編譯等信息處理後,進行相應的刀軌跡插朴運算,並通過與各坐標伺服系統的位置、速度反饋信號比較,從而控制機床各個坐標軸的位移;而時序邏輯控制通常主要由可編程式控制器PLC來完成,它根據機床加工過程中的各個動作要求進行協調,按各檢測信號進行邏輯判別,從而控制機床各個部件有條不紊地按序工作。
二、伺服系統
它是數控系統與機床本體之間的電傳動聯系環節。主要由伺服電動機、驅動控制系統及位置檢測反饋裝置等組成。伺服電動機是系統的執行元件,驅動控制系統則是伺服電動機的動力源。數控系統發生的指令信號與位置檢測反饋信號比較後作為位移指令,再經驅動控制系統功串放大後,驅動電動機運轉,從而通過機械傳動裝置拖動工作台或刀架運動。
伺服系統是數控機床的重要組成部分,用於實現數控機床的進給伺服控制和主軸伺服控制。伺服系統的作用是把接受來自數控裝置的指令信息,經功率放大、整形處理後,轉換成機床執行部件的直線位移或角位移運動。由於伺服系統是數控機床的最後環節,其性能將直接影響數控機床的精度和速度等技術指標,因此,對數控機床的伺服驅動裝置,要求具有良好的快速反應性能,准確而靈敏地跟蹤數控裝置發出的數字指令信號,並能忠實地執行來自數控裝置的指令,提高系統的動態跟隨特性和靜態跟蹤精度。
伺服系統包括驅動裝置和執行機構兩大部分。驅動裝置由主軸驅動單元、進給驅動單元和主軸伺服電動機、進給伺服電動機組成。步進電動機、直流伺服電動機和交流伺服電動機是常用的驅動裝置。
測量元件將數控機床各坐標軸的實際位移值檢測出來並經反饋系統輸入到機床的數控裝置中,數控裝置對反饋回來的實際位移值與指令值進行比較,並向伺服系統輸出達到設定值所需的位移量指令。
三、加工程序載體
數控機床工作時,不需要工人直接去操作機床,要對數控機床進行控制,必須編制加工程序。零件加工程序中,包括機床上刀具和工件的相對運動軌跡、工藝參數(進給量主軸轉速等)和輔助運動等。將零件加工程序用一定的格式和代碼,存儲在一種程序載體上,如穿孔紙帶、盒式磁帶、軟磁碟等,通過數控機床的輸入裝置,將程序信息輸入到CNC單元。
四、數控裝置
數控裝置是數控機床的核心。現代數控裝置均採用CNC(ComputerNumericalControl)形式,這種CNC裝置一般使用多個微處理器,以程序化的軟體形式實現數控功能,因此又稱軟體數控(SoftwareNC)。CNC系統是一種位置控制系統,它是根據輸入數據插補出理想的運動軌跡,然後輸出到執行部件加工出所需要的零件。因此,數控裝置主要由輸入、處理和輸出三個基本部分構成。而所有這些工作都由計算機的系統程序進行合理地組織,使整個系統協調地進行工作。
1、輸入裝置:將數控指令輸入給數控裝置,根據程序載體的不同,相應有不同的輸入裝置。主要有鍵盤輸入、磁碟輸入、CAD/CAM系統直接通信方式輸入和連接上級計算機的DNC(直接數控)輸入,現仍有不少系統還保留有光電閱讀機的紙帶輸入形式。
(1)紙帶輸入方式。可用紙帶光電閱讀機讀入零件程序,直接控制機床運動,也可以將紙帶內容讀入存儲器,用存儲器中儲存的零件程序控制機床運動。
(2)MDI手動數據輸入方式。操作者可利用操作面板上的鍵盤輸入加工程序的指令,它適用於比較短的程序。
在控制裝置編輯狀態(EDIT)下,用軟體輸入加工程序,並存入控制裝置的存儲器中,這種輸入方法可重復使用程序。一般手工編程均採用這種方法。
在具有會話編程功能的數控裝置上,可按照顯示器上提示的問題,選擇不同的菜單,用人機對話的方法,輸入有關的尺寸數字,就可自動生成加工程序。
(3)採用DNC直接數控輸入方式。把零件程序保存在上級計算機中,CNC系統一邊加工一邊接收來自計算機的後續程序段。DNC方式多用於採用CAD/CAM軟體設計的復雜工件並直接生成零件程序的情況。
2、信息處理:輸入裝置將加工信息傳給CNC單元,編譯成計算機能識別的信息,由信息處理部分按照控製程序的規定,逐步存儲並進行處理後,通過輸出單元發出位置和速度指令給伺服系統和主運動控制部分。CNC系統的輸入數據包括:零件的輪廓信息(起點、終點、直線、圓弧等)、加工速度及其他輔助加工信息(如換刀、變速、冷卻液開關等),數據處理的目的是完成插補運算前的准備工作。數據處理程序還包括刀具半徑補償、速度計算及輔助功能的處理等。
3、輸出裝置:輸出裝置與伺服機構相聯。輸出裝置根據控制器的命令接受運算器的輸出脈沖,並把它送到各坐標的伺服控制系統,經過功率放大,驅動伺服系統,從而控制機床按規定要求運動。
五、主傳動系統
它是機床切削加工時傳遞轉矩的主要部件之一。一般分為齒輪有級變速和電氣無級調速兩種類型,較高檔的數控機床都要求實現無級調速來滿足各種加工工藝的要求,它主要由主軸驅動控制系統、主軸電動機以及主軸機械傳動機構等組成。
六、強電控制櫃
它主要用來安裝機床強電控制的各種電氣元器件,除了提供數控、伺服等類弱電控制系統的輸入電源,以及各種短路、過載、欠壓等電氣保護外,主要在可編程式控制制器PLC的輸出介面與機床各類輔助裝置的電氣執行元器件之間起橋梁聯結作用,即控制機床輔助裝置的各種交流電動機、液壓系統電磁閥或電磁離合器等,主要起到擴展接點散和擴大觸點容量等作用。
另外,它也與機床操作台的有關手控按鈕連接。強電控制櫃由各種中間繼電器、接觸器、變壓器、電源開關、接線端子和各類電氣保護元器件等構成。它與一般的普通機床電氣類似,但為了提高對弱電控制系統的抗干擾性,要求各類頻繁啟動或切換的電動機、接觸器等電磁感應器件均必須並接RC阻容吸收器,對各種檢測信號的輸入均要求用屏蔽電纜連接。
七、輔助裝置
它主要包括ATC刀自動交換機構、APC工件自動變換機構、工件夾緊放鬆機構、回轉工作台、液壓控制系統、潤滑裝置、過載與限位保護功能等部分。機床加工功能與興型不同,所包含的部分也不同。輔助裝置是保證充分發揮數控機床功能所必需的配套裝置,常用的輔助裝置包括:氣動、液壓裝置,排屑裝置,冷卻、潤滑裝置,回轉工作台和數控分度頭,防護,照明等各種輔助裝置。
八、機床本體
它指的是數控機床機械結構實體。它於傳統的普通機床相比較,同樣由主傳動機構、進給傳動機構、工作台、床身以及立柱等部分組成,但數控機床的整體布局、外觀造型、傳動機構、刀系統及操作機構等方面都發生了很大的變化。這種變化的目的是為了滿足數控技術的要求和充分發揮數控機床的特點。
機床主機是數控機床的主體。它包括床身、底座、立柱、橫梁、滑座、工作台、主軸箱、進給機構、刀架及自動換刀裝置等機械部件。它是在數控機床上自動地完成各種切削加工的機械部分。與傳統的機床相比,數控機床主體具有如下結構特點:
1、採用具有高剛度、高抗震性及較小熱變形的機床新結構。通常用提高結構系統的靜剛度、增加阻尼、調整結構件質量和固有頻率等方法來提高機床主機的剛度和抗震性,使機床主體能適應數控機床連續自動地進行切削加工的需要。採取改善機床結構布局、減少發熱、控制溫升及採用熱位移補償等措施,可減少熱變形對機床主機的影響。
2、廣泛採用高性能的主軸伺服驅動和進給伺服驅動裝置,使數控機床的傳動鏈縮短,簡化了機床機械傳動系統的結構。
3、採用高傳動效率、高精度、無間隙的傳動裝置和運動部件,如滾珠絲杠螺母副、塑料滑動導軌、直線滾動導軌、靜壓導軌等。

『肆』 數控機床有哪些組成部分

數控機床由程序編制及程序載體、輸入裝置、數控裝置(CNC)、伺服驅動及位置檢測、輔助控制裝置、機床本體等幾部分組成。 數控
一、程序編制及程序載體
數控程序是數控機床自動加工零件的工作指令。在對加工零件進行工藝分析的基礎上,確定零件坐標系在機床坐標繫上的相對位置,即零件在機床上的安裝位置;刀具與零件相對運動的尺寸參數;零件加工的工藝路線、切削加工的工藝參數以及輔助裝置的動作等。得到零件的所有運動、尺寸、工藝參數等加工信息後,用由文字、數字和符號組成的標准數控代碼,按規定的方法和格式,編制零件加工的數控程序單。編製程序的工作可由人工進行;對於形狀復雜的零件,則要在專用的編程機或通用計算機上進行自動編程(APT)或CAD/CAM設計。
編好的數控程序,存放在便於輸入到數控裝置的一種存儲載體上,它可以是穿孔紙帶、磁帶和磁碟等,採用哪一種存儲載體,取決於數控裝置的設計類型。
二、輸入裝置 機械
輸入裝置的作用是將程序載體(信息載體)上的數控代碼傳遞並存入數控系統內。根據控制存儲介質的不同,輸入裝置可以是光電閱讀機、磁帶機或軟盤驅動器等。數控機床加工程序也可通過鍵盤用手工方式直接輸入數控系統;數控加工程序還可由編程計算機用RS232C或採用網路通信方式傳送到數控系統中。
零件加工程序輸入過程有兩種不同的方式:一種是邊讀入邊加工(數控系統內存較小時),另一種是一次將零件加工程序全部讀入數控裝置內部的存儲器,加工時再從內部存儲器中逐段逐段調出進行加工。
三、數控裝置
數控裝置是數控機床的核心。數控裝置從內部存儲器中取出或接受輸入裝置送來的一段或幾段數控加工程序,經過數控裝置的邏輯電路或系統軟體進行編譯、運算和邏輯處理後,輸出各種控制信息和指令,控制機床各部分的工作,使其進行規定的有序運動和動作。
零件的輪廓圖形往往由直線、圓弧或其他非圓弧曲線組成,刀具在加工過程中必須按零件形狀和尺寸的要求進行運動,即按圖形軌跡移動。但輸入的零件加工程序只能是各線段軌跡的起點和終點坐標值等數據,不能滿足要求,因此要進行軌跡插補,也就是在線段的起點和終點坐標值之間進行數據點的密化,求出一系列中間點的坐標值,並向相應坐標輸出脈沖信號,控制各坐標軸(即進給運動的各執行元件)的進給速度、進給方向和進給位移量等。
四、驅動裝置和位置檢測裝置
驅動裝置接受來自數控裝置的指令信息,經功率放大後,嚴格按照指令信息的要求驅動機床移動部件,以加工出符合圖樣要求的零件。因此,它的伺服精度和動態響應性能是影響數控機床加工精度、表面質量和生產率的重要因素之一。驅動裝置包括控制器(含功率放大器)和執行機構兩大部分。目前大都採用直流或交流伺服電動機作為執行機構。
位置檢測裝置將數控機床各坐標軸的實際位移量檢測出來,經反饋系統輸入到機床的數控裝置之後,數控裝置將反饋回來的實際位移量值與設定值進行比較,控制驅動裝置按照指令設定值運動。 制
五、輔助控制裝置
輔助控制裝置的主要作用是接收數控裝置輸出的開關量指令信號,經過編譯、邏輯判別和運動,再經功率放大後驅動相應的電器,帶動機床的機械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令規定的開關量動作。這些控制包括主軸運動部件的變速、換向和啟停指令,刀具的選擇和交換指令,冷卻、潤滑裝置的啟動停止,工件和機床部件的松開、夾緊,分度工作台轉位分度等開關輔助動作。
由於可編程邏輯控制器(PLC)具有響應快,性能可靠,易於使用、編程和修改程序並可直接啟動機床開關等特點,現已廣泛用作數控機床的輔助控制裝置。
六、機床本體
數控機床的機床本體與傳統機床相似,由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、床身、工作台以及輔助運動裝置、液壓氣動系統、潤滑系統、冷卻裝置等組成。但數控機床在整體布局、外觀造型、傳動系統、刀具系統的結構以及操作機構等方面都已發生了很大的變化。這種變化的目的是為了滿足數控機床的要求和充分發揮數控機床的特點。

『伍』 數控機床都有哪些基本結構

數控機床是數字控制機床是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其符號指令規定的程序,並將其解碼,用代碼化的數字表示,通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號,控制機床的動作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動地將零件加工出來。數控機床一般由輸入、輸出裝置、數控裝置、可編程式控制制器、伺服系統、檢測反饋裝置和機床主機等組成。數控機床的機械結構特點有以下幾點:
1、輸入輸出裝置輸入裝置可將不同加工信息傳遞於計算機。在數控機床產生的初期,輸入裝置為穿孔紙帶,現已趨於淘汰;目前,使用鍵盤、磁碟等,大大方便了信息輸入工作。輸出指輸出內部工作參數(含機床正常、理想工作狀態下的原始參數,故障診斷參數等),一般在機床剛工作狀態需輸出這些參數作記錄保存,待工作一段時間後,再將輸出與原始資料作比較、對照,可幫助判斷機床工作是否維持正常。
2、數控裝置數控裝置是數控機床的核心與主導,完成所有加工數據的處理、計算工作,最終實現數控機床各功能的指揮工作。包含微計算機的電路,各種介面電路、CRT顯示器等硬體及相應的軟體。
3、可編程式控制制器即PLC,對主軸單元實現控制,將程序中的轉速指令進行處理而控制主軸轉速;管理刀庫,進行自動刀具交換、選刀方式、刀具累計使用次數、刀具剩餘壽命及刀具刃磨次數等管理;控制主軸正反轉和停止、准停、切削液開關、卡盤夾緊松開、機械手取送刀等動作;還對機床外部開關(行程開關、壓力開關、溫控開關等)進行控制;對輸出信號(刀庫、機械手、回轉工作台等)進行控制。
4、檢測反饋裝置由檢測元件和相應的電路組成,主要是檢測速度和位移,並將信息反饋於數控裝置,實現閉環控制以保證數控機床加工精度。
5、機床主機數控機床的主體,包括床身、主軸、進給傳動機構等機械部件。

『陸』 數控機床設備有哪幾部分組成

數控機床是一種裝有程序控制系統的自動化機床,該控制系統能夠通過信息載體輸入數控裝置,經運算處理由數控裝置發出各種控制信號,控制機床的動作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動地將零件加工出來,較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題。數控機床的基本組成包括加工程序載體、數控裝置、伺服驅動裝置、機床主體和其他輔助裝置。下面分別對各組成部分的基本工作原理進行概要說明:
一、加工程序載體
數控機床工作時,不需要工人直接去操作機床,要對數控機床進行控制,必須編制加工程序。零件加工程序中,包括機床上刀具和工件的相對運動軌跡、工藝參數和輔助運動等。將零件加工程序用一定的格式和代碼,存儲在一種程序載體上,如穿孔紙帶、盒式磁帶、軟磁碟等。
二、數控裝置
數控裝置是數控機床的核心,一般使用多個微處理器以程序化的軟體形式實現數控功能。它是根據輸入數據插補出理想的運動軌跡,然後輸出到執行部件加工出所需要的零件。因此,數控裝置主要由輸入、處理和輸出三個基本部分構成。而所有這些工作都由計算機的系統程序進行合理地組織,使整個系統協調地進行工作。
1)輸入裝置:將數控指令輸入給數控裝置,根據程序載體的不同,相應有不同的輸入裝置。主要有鍵盤輸入、磁碟輸入、CAD/CAM系統直接通信方式輸入和連接上級計算機的DNC(直接數控)輸入,現仍有不少系統還保留有光電閱讀機的紙帶輸入形式。
2)信息處理:輸入裝置將加工信息編譯成計算機能識別的信息,由信息處理部分按照控製程序的規定,逐步存儲並進行處理後,通過輸出單元發出位置和速度指令給伺服系統和主運動控制部分。系統的輸入數據包括:零件的輪廓信息、加工速度及其他輔助加工信息,數據處理的目的是完成插補運算前的准備工作。數據處理程序還包括刀具半徑補償、速度計算及輔助功能的處理等。
3)輸出裝置:輸出裝置與伺服機構相聯。輸出裝置根據控制器的命令接受運算器的輸出脈沖,並把它送到各坐標的伺服控制系統,經過功率放大,驅動伺服系統,從而控制機床按規定要求運動。
三、伺服與測量反饋系統
伺服系統是數控機床的重要組成部分,用於實現數控機床的進給伺服控制和主軸伺服控制。伺服系統的作用是把接受來自數控裝置的指令信息,經功率放大、整形處理後,轉換成機床執行部件的直線位移或角位移運動。由於伺服系統是數控機床的最後環節,其性能將直接影響數控機床的精度和速度等技術指標,因此,對數控機床的伺服驅動裝置,要求具有良好的快速反應性能,准確而靈敏地跟蹤數控裝置發出的數字指令信號,並能忠實地執行來自數控裝置的指令,提高系統的動態跟隨特性和靜態跟蹤精度。
四、機床主體
機床主機是數控機床的主體。它包括床身、底座、立柱、橫梁、滑座、工作台、主軸箱、進給機構、刀架及自動換刀裝置等機械部件。它是在數控機床上自動地完成各種切削加工的機械部分。與傳統的機床相比,數控機床主體具有如下結構特點:
1)採用具有高剛度、高抗震性及較小熱變形的機床新結構。通常用提高結構系統的靜剛度、增加阻尼、調整結構件質量和固有頻率等方法來提高機床主機的剛度和抗震性,使機床主體能適應數控機床連續自動地進行切削加工的需要。採取改善機床結構布局、減少發熱、控制溫升及採用熱位移補償等措施,可減少熱變形對機床主機的影響。
2)廣泛採用高性能的主軸伺服驅動和進給伺服驅動裝置,使數控機床的傳動鏈縮短,簡化了機床機械傳動系統的結構。
3)採用高傳動效率、高精度、無間隙的傳動裝置和運動部件,如滾珠絲杠螺母副、塑料滑動導軌、直線滾動導軌、靜壓導軌等。
五、數控機床潤滑冷卻系統
機床潤滑冷卻系統包括儲油池、油泵、磁性分離機、管路噴嘴、過濾裝置等幾部分組成。機床工作時使用油泵將油池中的切削油經分離機和過濾裝置通過管路噴嘴注入到加工部位。切削油起到清洗、冷卻、潤滑的作用,減少刀具與工件的直接摩擦,冷卻刀具,並將碎屑一並帶入到儲油池進行循環使用。
六、數控機床輔助裝置
輔助裝置是保證充分發揮數控機床功能所必需的配套裝置,常用的輔助裝置包括:氣動、液壓裝置,排屑裝置,回轉工作台和數控分度頭,防護,照明等各種輔助裝置。
以上就是數控機床設備各組成部分的基本工作原理,在日常使用中按照各裝置的使用規范進行操作並制定完善的設備維護流程,能有效避免設備在使用過程中出現故障,還可以大幅度的延長設備使用壽命。

『柒』 數控車床由哪些主要部件組成

普通的就是床身,主軸驅動,進給系統,刀庫以及換刀,潤滑冷卻部分。下來就是CNC軟體了。先進的就厲害了,增加了機床的軸數,增加了機床自由度。比如,車加銑了,就成車銑中心了。車加了分度功能,又加了副主軸。就成了車削中心了。目前流行的CNC軟體有,發那科,三菱,西門子,海德漢,發格。

『捌』 自動數控車床都有哪些結構部件組成

雖然數控車床種類較多,但一般均由車床主體、數控裝置和伺服系統三大部分組成。
1)車床主體除了基本保持普通車床傳統布局形式的部分經濟型數控車床外,目前大部分數控車床均已通過專門設計並定型生產。
1)主軸與主軸箱
a)主軸數控車床主軸的回轉精度,直接影響到零件的加工精度;其功率大小、回轉速度影響到加工的效率;其同步運行、自動變速及定向准停等要求,影響到車床的自動化程度。
b)主軸箱具有有級自動調速功能的數控車床,其主軸箱內的傳動機構已經大大簡化;具有無級自動調速(包括定向准停)的數控車床,起機械傳動變速和變向作用的機構已經不復存在了,其主軸箱也成了"軸承座"及"潤滑箱"的代名詞;對於改造式(具有手動操作和自動控制加工雙重功能)數控車床,則基本上保留其原有的主軸箱。
2)導軌數控車床的導軌是保證進給運動准確性的重要部件。它在很大程度上影響車床的剛度、精度及低速進給時的平穩性,是影響零件加工質量的重要因素之一。除部分數控車床仍沿用傳統的滑動導軌(金屬型)外,定型生產的數控車床已較多地採用貼塑導軌。這種新型滑動導軌的摩擦系數小,其耐磨性、耐腐蝕性及吸震性好,潤滑條件也比較優越。
3)機械傳動機構除了部分主軸箱內的齒輪傳動等機構外,數控車床已在原普通車床傳動鏈的基礎上,作了大幅度的簡化。如取消了掛輪箱、進給箱、溜板箱及其絕大部分傳動機構,而僅保留了縱、橫進給的螺旋傳動機構,並在驅動電動機至絲杠間增設了(少數車床未增設)可消除其側隙的齒輪副。
a)螺旋傳動機構數控車床中的螺旋副,是將驅動電動機所輸出的旋轉運動轉換成刀架在縱、橫方向上直線運動的運動副。構成螺旋傳動機構的部件,一般為滾珠絲杠副。滾珠絲杠副的摩擦阻力小,可消除軸向間隙及預緊,故傳動效率及精度高,運動穩定,動作靈敏。但結構較復雜,製造技術要求較高,所以成本也較高。另外,自行調整其間隙大小時,難度亦較大。
b)齒輪副。在較多數控車床的驅動機構中,其驅動電動機與進給絲杠間設置有一個簡單的齒輪箱(架)。齒輪副的主要作用是,保證車床進給運動的脈沖當量符合要求,避免絲杠可能產生的軸向竄動對驅動電動機的不利影響。
4)自動轉動刀架除了車削中心採用隨機換刀(帶刀庫)的自動換刀裝置外,數控車床一般帶有固定刀位的自動轉位刀架,有的車床還帶有各種形式的雙刀架。
5)檢測反饋裝置檢測反饋裝置是數控車床的重要組成部分,對加工精度、生產效率和自動化程度有很大影響。檢測裝置包括位移檢測裝置和工件尺寸檢測裝置兩大類,其中工件尺寸檢測裝置又分為機內尺寸檢測裝置和機外尺寸檢測裝置兩種。工件尺寸檢測裝置僅在少量的數控車床上配用。
6)對刀裝置除了極少數專用性質的數控車床外,普通數控車床幾乎都採用了各種形式的自動轉位刀架,以進行多刀車削。這樣,每把刀的刀位點在刀架上安裝的位置,或相對於車床固定原點的位置,都需要對刀、調整和測量,並以確認,以保證零件的加工質量。
(2)數控裝置和伺服系統數控車床與普通車床的主要區別就在於是否具有數控裝置和伺服系統這兩大部分。如果說,數控車床的檢測裝置相當於人的眼睛,那麼,數控裝置相當於人的大腦,伺服系統則相當於人的雙手。這樣,就不難看出這兩大部分在數控車床中所處的重要位置了。a)數控裝置數控裝置的核心是計算機及其軟體,它在數控車床中起「指揮」作用:數控裝置接收由加工程序送來的各種信息,並經處理和調配後,向驅動機構發出執行命令;在執行過程中,其驅動、檢測等機構同時將有關信息反饋給數控裝置,以便經處理後發出新的執行命令。
數控機床是一種裝有程序控制系統(數控系統)的自動化機床。該系統能夠邏輯地處理具有使用號碼,或其他符號編碼指令(刀具移動軌跡信息)規定的程序。具體地講,把數字化了的刀具移動軌跡的信息輸入到數控裝置,經過解碼、運算,從而實現控制刀具與工件相對運動,加工出所需要的零件的機床,即為數控機床。
1、數控機床工作原理按照零件加工的技術要求和工藝要求,編寫零件的加工程序,然後將加工程序輸入到數控裝置,通過數控裝置控制機床的主軸運動、進給運動、更換刀具,以及工件的夾緊與松開,冷卻、潤滑泵的開與關,使刀具、工件和其它輔助裝置嚴格按照加工程序規定的順序、軌跡和參數進行工作,從而加工出符合圖紙要求的零件。
2、數控機床結構數控機床主要由控制介質、數控裝置、伺服系統和機床本體四個部分組成。數控機床的加工過程:
1)控制介質
控制介質以指令的形式記載各種加工信息,如零件加工的工藝過程、工藝參數和刀具運動等,將這些信息輸入到數控裝置,控制數控機床對零件切削加工。
2)數控裝置
數控裝置是數控機床的核心,其功能是接受輸入的加工信息,經過數控裝置的系統軟體和邏輯電路進行解碼、運算和邏輯處理,向伺服系統發出相應的脈沖,並通過伺服系統控制機床運動部件按加工程序指令運動。
3)伺服系統
伺服系統由伺服電機和伺服驅動裝置組成,通常所說數控系統是指數控裝置與伺服系統的集成,因此說伺服系統是數控系統的執行系統。數控裝置發出的速度和位移指令控制執行部件按進給速度和進給方向位移。每個進給運動的執行部件都配備一套伺服系統,有的伺服系統還有位置測量裝置,直接或間接測量執行部件的實際位移量,並反饋給數控裝置,對加工的誤差進行補償。
4)機床本體
數控機床的本體與普通機床基本類似,不同之處是數控機床結構簡單、剛性好,傳動系統採用滾珠絲杠代替普通機床的絲杠和齒條傳動,主軸變速系統簡化了齒輪箱,普遍採用變頻調速和伺服控制。
數控車床的刀具:
(1)對刀具的要求數控車床能兼作粗、精加工。為使粗加工能以較大切削深度、較大進給速度地加工,要求粗車刀具強度高、耐用度好。精車首先是保證加工精度,所以要求刀具的精度高、耐用度好。為減少換刀時間和方便對刀,應可能多地採用機夾刀。數控車床還要求刀片耐用度的一致性好,以便於使用刀具壽命管理功能。在使用刀具壽命管理時,刀片耐用度的設定原則是以該批刀片中耐用度zui低的刀片作為依據的。在這種情況下,刀片耐用度的一致性甚至比其平均壽命更重要。
(2)數控車床的刀具數控車削用的車刀一般分為三類,即尖形車刀、圓弧形車刀和成型車刀。以直線形切削刃為特徵的車刀一般稱為尖形車刀。這類車刀的刀尖(同時也為其刀位點)由直線形的主、副切削刃構成,如90?內、外圓車刀,左、右端面車刀,切槽(斷)車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內孔車刀。用這類車刀加工零件時,其零件的輪廓形狀主要由一個獨立的刀尖或一條直線型主切削刃位移後得到,它與另兩類車刀加工時所得到零件輪廓形狀的原理是截然不同的。
圓弧形車刀是較為特殊的數控加工用車刀。其特徵是,構成主切削刃的刀刃形狀為一圓度誤差或線輪廓度誤差很小的圓弧;該圓弧刃每一點都是圓弧形車刀的刀尖,因此,刀位點不在圓弧上,而在該圓弧的圓心上;車刀圓弧半徑理論上與被加工零件的形狀無關,並可按需要靈活確定或測定後確認。當某些尖形車刀或成型車刀(如螺紋車刀)的刀尖具有一定的圓弧形狀時,也可作為這類車刀使用。
圓弧形車刀可以用於車削內、外表面,特別適宜於車削各種光滑連接(凹形)的成型面。成型車刀俗稱樣板車刀,其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數控車削加工中,常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋車刀等。在數控加工中,應盡量少用或不用成型車刀,當確有必要選用時則應在工藝准備文件或加工程序單上進行詳細說明。為了適應數控機床自動化加工的需要(如刀具的對刀或預調、自動換刀或轉刀、自動檢測及管理工作等),並不斷提高產品的加工質量和生產效率,節省刀具費用,應多使用模塊化和標准化刀具。
2、數控車床的卡盤液壓卡盤是數控車削加工時夾緊工件的重要附件,對一般回轉類零件可採用普通液壓卡盤;對零件被夾持部位不是圓柱形的零件,則需要採用專用卡盤;用棒料直接加工零件時需要採用彈簧卡盤。
3、數控車床的尾座對軸向尺寸和徑向尺寸的比值較大的零件,需要採用安裝在液壓尾架上的活頂針對零件尾端進行支撐,才能保證對零件進行正確的加工。尾架有普通液壓尾架和可編程液壓尾座。
4、數控車床的刀架刀架是數控車床非常重要的部件。數控車床根據其功能,刀架上可安裝的刀具數量—般為8把、10把、12把或16把,有些數控車床可以安裝更多的刀具。刀架的結構形式一般為回轉式,刀具沿圓周方向安裝在刀架上,可以安裝徑向車刀、軸向車刀、鑽頭、鏜刀。車削加工中心還可安裝軸向銑刀、徑向銑刀。少數數控車床的刀架為直排式,刀具沿一條直線安裝。數控車床可以配備兩種刀架:
(1)專用刀架由車床生產廠商自己開發,所使用的刀柄也是專用的。這種刀架的優點是製造成本低,但缺乏通用性。
(2)通用刀架根據一定的通用標准而生產的刀架,數控車床生產廠商可以根據數控車床的功能要求進行選擇配置。
5、數控車床的銑削動力頭數控車床刀架上安裝銑削動力頭可以大大擴展數控車床的加工能力。

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