數控機床的機械結構應滿足哪些要求

⑴ 數控機床的機械結構應具有良好的特性，主要包括哪些

今數控機床刀片必須適應數控機床高速、高效和自動化程度高特點般應包括通用刀片、通用連接刀柄及少量專用刀柄刀柄要聯接刀片並裝機床動力頭上因此已逐漸標准化和系列化 1、數控刀片分類有多種方法: a.根據刀片結構分 (1)整體式; (2)鑲嵌式採用焊接或機夾式聯接機夾式又分轉位和轉位兩種; (3)特殊型式復合式刀片、減震式刀片等 b.根據製造刀片所用材料分: (1)高速鋼刀片; (2)硬質合金刀片; (3)金剛石刀片; (4)其材料刀片立方氮化硼刀片、陶瓷刀片等 c.從切削工藝上分: (1)車削刀片分外圓、內孔、螺紋、塑料粉碎機刀片、切割刀片等多種; (2)鑽削刀片包括鑽頭、鉸刀、絲攻等; (3)鏜削刀片; (4)銑削刀片等 了適應數控機床對刀片耐用、穩定、易調、換等要求近幾年機夾式轉位刀片得廣泛應用數量上達整數控刀片30%40%金屬切除量占總數80%~90% 2、數控刀片與普通機床上所用刀片相比有許多同要求主要有下特點: (1)剛性好(尤其粗加工刀片)、精度高、抗振及熱變形小;互換性好便於快速換刀; (2)壽命高切削性能穩定、靠; (3)刀片尺寸便於調整減少換刀調整時間; (4)刀片應能靠地斷屑或卷屑利於切屑排除; (5)系列化標准化利於編程和刀片管理

⑵ 數控機床機械結構特點主要表現在哪些方面

1、由於採用了高性能的抄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。

⑶ 機械製造裝備設計機床應滿足哪些基本要求

答：機床設計應滿足如下基本要求：

1）、工藝范圍，機床工藝范圍是指機床適應不同生產要求的能力，也可稱之為機床的加工功能。機床的工藝范圍直接影響到機床結構的復雜程度、設計製造成本、加工效率和自動化程度。

2）、柔性，機床的柔性是指其適應加工對象變化的能力，分為功能柔性和結構柔性；

3）、與物流系統的可接近性，可接近性是指機床與物流系統之間進行物料（工件、刀具、切屑等）流動的方便程度；

4）、剛度，機床的剛度是指加工過程中，在切削力的作用下，抵抗刀具相對於工件在影響加工精度方向變形的能力。剛度包括靜態剛度、動態剛度、熱態剛度。機床的剛度直接影響機床的加工精度和生產率；

5）、精度，機床精度主要指機床的幾何精度和機床的工作精度。機床的幾何精度指空載條件下機床本身的精度，機床的工作精度指精加工條件下機床的加工精度（尺寸、形狀及位置偏差）。

6）、雜訊；

7）、自動化；

8）、生產周期；

9）、生產率，機床的生產率通常是指單位時間內機床所能加工的工件數量來表示。機床的切削效率越高，輔助時間越短，則它的生產率越高。

10）、成本，成本概念貫穿在產品的整個生命周期內，包括設計、製造、包裝、運輸、使用維護、再利用和報廢處理等的費用，是衡量產品市場競爭力的重要指標；

11）、可靠性，應保證機床在規定的使用條件下、在規定的時間內，完成規定的加工功能時，無故障運行的概率要高。

12）、造型與色彩，機床的外觀造型與色彩，要求簡潔明快、美觀大方、宜人性好。應根據機床功能、結構、工藝及操作控制等特點，按照人機工程學要求進行設計。

⑷ 數控機床的機械繫統由哪些組成並對主傳動有哪些要求

1.主傳動系統
它包括動力源、傳動件及主運動執行件(主軸)等，其功用是將驅動回裝置的運動及動力答傳給執行件，以實現主切削運動。
2二進給傳動系統
它包括動力源、傳動件及進給運動執行件(工作台、刀架)等，其功用是將伺服驅動裝置的運動與動力傳給執行件，以實現進給切削運動。
3.基礎支承件
它是指床身、立柱、導軌、滑座、工作台等，是整台機床的基礎和框架，支承機床的各主要部件，並使它們在靜止或運動中保持相對正確的位置。
4.輔助裝置
輔助裝置是指實現某些部件動作和輔助功能的系統和裝置。輔助裝置視數控機床的不同而異，按機床的功能需要選用，如自動換刀系統、液壓氣動系統、潤滑冷卻裝置和排屑防護裝置等。
數控機床可根據自動化程度、可靠性要求和特殊功能需要，選用各類破損監控、機床與工件精度檢測、補償裝置和附件等。有些用於特殊加工的數控機床，如電加工數控機床和激光切割機，其主軸部件不同於一般數控金屬切削機床，但對進給伺服系統的要求是一樣的。本章內容中不作特殊說明的，都是針對於一般金屬切削類數控機床。

⑸ 機械製造裝備設計機床應滿足哪些基本要求

答：機床設計應滿足如下基本要求：

1）、工藝范圍，機床工藝范圍是指機床適應不同生產要求的能力，也可稱之為機床的加工功能。機床的工藝范圍直接影響到機床結構的復雜程度、設計製造成本、加工效率和自動化程度。

2）、柔性，機床的柔性是指其適應加工對象變化的能力，分為功能柔性和結構柔性；

3）、與物流系統的可接近性，可接近性是指機床與物流系統之間進行物料（工件、刀具、切屑等）流動的方便程度；

4）、剛度，機床的剛度是指加工過程中，在切削力的作用下，抵抗刀具相對於工件在影響加工精度方向變形的能力。剛度包括靜態剛度、動態剛度、熱態剛度。機床的剛度直接影響機床的加工精度和生產率；

5）、精度，機床精度主要指機床的幾何精度和機床的工作精度。機床的幾何精度指空載條件下機床本身的精度，機床的工作精度指精加工條件下機床的加工精度（尺寸、形狀及位置偏差）。

6）、雜訊；

7）、自動化；

8）、生產周期；

9）、生產率，機床的生產率通常是指單位時間內機床所能加工的工件數量來表示。機床的切削效率越高，輔助時間越短，則它的生產率越高。

10）、成本，成本概念貫穿在產品的整個生命周期內，包括設計、製造、包裝、運輸、使用維護、再利用和報廢處理等的費用，是衡量產品市場競爭力的重要指標；

11）、可靠性，應保證機床在規定的使用條件下、在規定的時間內，完成規定的加工功能時，無故障運行的概率要高。

12）、造型與色彩，機床的外觀造型與色彩，要求簡潔明快、美觀大方、宜人性好。應根據機床功能、結構、工藝及操作控制等特點，按照人機工程學要求進行設計。

⑹ 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

⑺ 數控機床加工特點具體有哪些

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，雙立柱機構受熱後的主軸線除產生垂直方向的平移外，其它方向的變形很小，而垂直方向的軸線移動可以方便地用一個坐標的修正量進行補償。
對於數控車床的主軸箱，應盡量使主軸的熱變形發生在刀具切入的垂直方向上。這就可以使主軸熱變形對加工直徑的影響降低到最小限度。在結構上還應盡可能減小主軸中心與主軸向地面的距離，以減少熱變形的總量，同時應使主軸箱的前後溫升一致，避免主軸變形後出現傾斜。
數控機床中的滾珠絲杠常在預計載荷大、轉速高以及散熱差的條件下工作，因此絲杠容易發熱。滾珠絲杠熱生產造成的後果是嚴重的，尤其是在開環系統中，它會使進給系統喪失定位精度。目前某些機床用預拉的方法減少絲杠的熱變形。對於採取了上述措施仍不能消除的熱變形，可以根據測量結果由數控系統發出補償脈沖加以修正。
(三)減少運動間的摩擦和消除傳動間隙
為了使工作台能對數控裝置的指令作出准確響應，就必須採取相應的措施。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採用滾珠絲杠傳動。
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於進給傳動鏈的精度。除了減少傳動齒輪和滾珠絲杠的加工誤差之外，另一個重要措施是採用無間隙傳動副。對於滾珠絲杠螺距的累積誤差，通常採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)佔有較大的比重。要進一步提高機床的生產率，就必須採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採用了多主軸、多刀架、以及帶刀庫的自動換刀裝置等，以減少換刀時間。對於切屑用量加大的數控機床，床身機構必須有利於排屑。

⑻ 數控機床的機械結構和普通機床的機械結構比較，具有哪些特點

數控車床與普通車床的區別
1、採用了全封閉或半封閉防護裝置 數控車床採用封閉防護裝置可防止切屑或切削液飛出，給操作者帶來意外傷害。
2、採用自動排屑裝置 數控車床大都採用斜床身結構布局，排屑方便，便於採用自動排屑機。
3、主軸轉速高，工件裝夾安全可靠。 數控車床大都採用了液壓卡盤，夾緊力調整方便可靠，同時也降低了操作工人的勞動強度。
4、可自動換刀 數控車床都採用了自動回轉刀架，在加工過程中可自動換刀，連續完成多道工序的加工。
5、主、進給傳動分離 數控車床的主傳動與進給傳動採用了各自獨立的伺服電機，使傳動鏈變得簡單、可靠，同時，各電機既可單獨運動，也可實現多軸聯動。

與普通機床相比，數控機床有如下特點：
（1)優點
1.加工精度高，具有較高的加工質量；
2.可進行多坐標的聯動，能加工形狀復雜的零件；
3.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；
4.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）；
5.機床自動化程度高，可以減輕勞動強度；
6.批量化生產，產品質量容易控制；
（2）缺點
1.對操作人員的素質要求較低，對維護人員的技術要求較高。
2.但其加工路線不易控制，不像普通機床一樣直觀。
3.其維修不便，技術要求較高；
4.工藝不易控制

⑼ 數控機床設備的結構特點和性能要求是什麼

數控機床雖然也有普通機床所具有的床身和立柱、導軌、操作台、刀架等部件。但為了與控制系統的高精度、高速度控制相匹配，對機床主機部分的結構設計還提出了高精度、高剛度、低慣量、低摩擦、無間隙、高諧振頻率、適當的阻尼比等要求。由於機械結構形式是體現其性能的具體手段，是實現性能的核心因素，因此數控機床的關鍵部件在結構設計中也有了重大變化。
數控機床設備的結構特點：
一、基礎部件的結構特點
（1）基礎部件的主要作用
數控機床的基礎件主要包括床身、立柱、操作台等支承件，它們的基本功能是支承承載和保持各執行器官的相對位置。數控機床集粗精工於一體，既要能夠承受粗工時大吃刀、大走刀的最大切削力、又要能夠保證精工時的高精度。
（2）基礎部件的性能要求
對基礎件的結構設計在強度、剛度、抗振性、熱變形和內應力等都提出了很高的要求。
（3）基礎部件的改進方法
鑄件採用全封閉截面，合理布置內部隔板和肋條，含砂造型或填充混凝土等材料，導軌面加寬，車床採用傾斜的床身和導軌還利於排屑，床身、立柱採用鋼質焊接結構，可以明顯提高其剛度，根據熱對稱原則布局還能增加散熱隔熱效果。
二、傳動模塊的結構特點
（1）傳動模塊的主要作用
主傳動模塊實現各種刀具和工件所需的切削功率，且在盡可能大的轉速范圍內保證恆功率輸出，同時為使數控機床能獲得最佳的切削速度，主傳動須在較寬的范圍內實現無級變速。現行數控機床採用高性能的直流或交流無級調速主軸電機，較普通機床的機械分級變速傳動鏈大為簡化。
（2）傳動模塊的性能要求
對精度有直接影響的主軸組件的精度、剛度、抗振性和熱變形性能要求，可以通過主軸組件的結構設計和合理的軸承組合及選用高精度專用軸承加以保證。
（3）傳動模塊的改進方法
為提高效率和自動化程度，主軸應有刀具或工件的自動夾緊、放鬆、切屑清理及主軸准停機構。新型的陶瓷主軸、重量輕、熱膨脹率低，具有高的剛性和精度。
三、進給模塊的結構特點
（1）進給模塊的主要作用
數控機床的進給模塊是由電機驅動，通過滾珠絲杠帶動刀具或工件完成各坐標方向的進給運動。
（2）進給模塊的性能要求
為確定進給模塊的傳動精度和穩定性，在設計機械裝置時，以「無間隙、低摩擦、低慣量、高剛度」為原則。
（3）進給模塊的改進方法
①採用低摩擦、輕拖動、高效率的滾珠絲杠和直線滾動導軌；②採用大扭矩、寬調速的電機直接與絲杠相聯接，縮短和簡化進給傳動鏈；③通過消隙裝置消除齒輪、絲杠、聯軸器的傳動間隙；④對滾動導軌和絲杠預載入荷預拉伸。
四、其他模塊的結構特點
（1）操作台
數控鏜、數控銑中心，採用內部結構具有數控進給驅動機構特點的回轉操作台，實現圓周任意角度的分度和進給運動。對多工序數控機床，配置自動交換操作台，進一步縮短輔助時間。
（2）刀架模塊
回轉刀架，更換主軸換刀和帶刀庫的自動換刀模塊及多刀架、多主軸布局對提高效率和自動化水平發揮了重要作用。為使刀具在機床上迅速定位、夾緊，普遍採用標准刀具系統和機夾刀。
（3）數控附件
機床附件的作用是配合機床實現自動化。數控機床專用的附件有：①對刀儀，②自動編程機，③自動排屑器，④物料儲運及上下料裝置，⑤自動冷卻、潤滑及各種新型配套件如導軌防護罩等。
（4）潤滑模塊
切削油的注油方式即針對不同的對象所採取的不同方式進行潤滑，各種注油方式對應的工藝也不盡相同。切削油供油系統潤滑充分、供油量容易控制、散熱和除雜質能力強，通常是通過油泵將切削油從油箱吸油後輸送到需要切削的部位。常見的注油方式有：滴油方式、飛濺方式、噴油方式、油霧方式等。

⑽ 數控機床的機械結構和普通機床的機械結構比較，具有哪些特點

數控機床機械結構的特點
為了達到數控機床高的運動精度、定位精度和高的自動化性能，其機械結
構的特點主要表現在如下幾個方面。
1．高剛度
數控機床要在高速和重負荷條件下工作，因此，機床的床身、立柱、主軸、
工作台、刀架等主要部件，均需具有很高的剛度，以減少工作中的變形和振動。
例如，有的床身採用雙結構，並配置有斜向肋板及加強肋，使其具有較高的抗
彎剛度和抗扭剛度；為提高主軸部件的剛度，除主軸部件在結構上採取必要的
措施以外，加工中心還要採用高剛度的軸承，並適當預緊；增加刀架底座尺寸，
減少刀具的懸伸，以適應