㈠ 设计数控机床伺服进给传动装置的目的是什么
数控机床进给伺服装置是以机床移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系回统。伺服答系统是数控装置和机床的联系环节,用于接收数控装置插补器发出的进给脉冲或位移量信息,经过一定的信号转换和电压,电流,功率放大,由伺服电机带动传动机构,最后转化为机床工作台相对于刀具的直线位移或回转位移。
㈡ 数控机床横向进给传动机构设计
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㈢ 数控机床对进给传动系统的要求是什么
数控机床对进给传动系统的要求:提高传动部件的刚度;减小传动部件的惯量;减小传动部件的间隙;减小系统的摩擦阻力。
数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,代表了现代机床控制技术的发展方向,是一种典型的机电一体化产品。
数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成,它是数控机床的大脑。与普通机床相比,数控机床有如下特点:
1、对加工对象的适应性强,适应模具等产品单件生产的特点,为模具的制造提供了合适的加工方法;
2、加工精度高,具有稳定的加工质量;
3、可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;
4、加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间;
5、机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的3~5倍);
6、机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;
7、有利于生产管理的现代化。数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息,使用了计算机控制方法,为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础;
8、对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高;
9、可靠性高。
㈣ 简述数控机床的组成,及各部分的功能
数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。
加工程序载体:
数控机床工作时,不需要工人直接去操作机床,要对数控机床进行控制,必须编制加工程序。零件加工程序中,包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数(进给量主轴转速等)和辅助运动等。将零件加工程序用一定的格式和代码,存储在一种程序载体上,如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等,通过数控机床的输入装置,将程序信息输入到CNC单元。
数控装置:
数控装置是数控机床的核心。现代数控装置均采用CNC(Computer Numerical Control)形式,这种CNC装置一般使用多个微处理器,以程序化的软件形式实现数控功能,因此又称软件数控(Software NC)。CNC系统是一种位置控制系统,它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹,然后输出到执行部件加工出所需要的零件。因此,数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织,使整个系统协调地进行工作。
1)输入装置:将数控指令输入给数控装置,根据程序载体的不同,相应有不同的输入装置。主要有键盘输入、磁盘输入、CAD/CAM系统直接通信方式输入和连接上级计算机的DNC(直接数控)输入,现仍有不少系统还保留有光电阅读机的纸带输入形式。
(1)纸带输入方式。可用纸带光电阅读机读入零件程序,直接控制机床运动,也可以将纸带内容读入存储器,用存储器中储存的零件程序控制机床运动。
(2)MDI手动数据输入方式。操作者可利用操作面板上的键盘输入加工程序的指令,它适用于比较短的程序。
在控制装置编辑状态(EDIT)下,用软件输入加工程序,并存入控制装置的存储器中,这种输入方法可重复使用程序。一般手工编程均采用这种方法。
在具有会话编程功能的数控装置上,可按照显示器上提示的问题,选择不同的菜单,用人机对话的方法,输入有关的尺寸数字,就可自动生成加工程序。
(3)采用DNC直接数控输入方式。把零件程序保存在上级计算机中,CNC系统一边加工一边接收来自计算机的后续程序段。DNC方式多用于采用CAD/CAM软件设计的复杂工件并直接生成零件程序的情况。
2)信息处理:输入装置将加工信息传给CNC单元,编译成计算机能识别的信息,由信息处理部分按照控制程序的规定,逐步存储并进行处理后,通过输出单元发出位置和速度指令给伺服系统和主运动控制部分。CNC系统的输入数据包括:零件的轮廓信息(起点、终点、直线、圆弧等)、加工速度及其他辅助加工信息(如换刀、变速、冷却液开关等),数据处理的目的是完成插补运算前的准备工作。数据处理程序还包括刀具半径补偿、速度计算及辅助功能的处理等。
3)输出装置:输出装置与伺服机构相联。输出装置根据控制器的命令接受运算器的输出脉冲,并把它送到各坐标的伺服控制系统,经过功率放大,驱动伺服系统,从而控制机床按规定要求运动。
伺服与测量反馈系统:
伺服系统是数控机床的重要组成部分,用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息,经功率放大、整形处理后,转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。由于伺服系统是数控机床的最后环节,其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术指标,因此,对数控机床的伺服驱动装置,要求具有良好的快速反应性能,准确而灵敏地跟踪数控装置发出的数字指令信号,并能忠实地执行来自数控装置的指令,提高系统的动态跟随特性和静态跟踪精度。
伺服系统包括驱动装置和执行机构两大部分。驱动装置由主轴驱动单元、进给驱动单元和主轴伺服电动机、进给伺服电动机组成。步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机是常用的驱动装置。
测量元件将数控机床各坐标轴的实际位移值检测出来并经反馈系统输入到机床的数控装置中,数控装置对反馈回来的实际位移值与指令值进行比较,并向伺服系统输出达到设定值所需的位移量指令。
机床主体:
机床主机是数控机床的主体。它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在数控机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。与传统的机床相比,数控机床主体具有如下结构特点:
1)采用具有高刚度、高抗震性及较小热变形的机床新结构。通常用提高结构系统的静刚度、增加阻尼、调整结构件质量和固有频率等方法来提高机床主机的刚度和抗震性,使机床主体能适应数控机床连续自动地进行切削加工的需要。采取改善机床结构布局、减少发热、控制温升及采用热位移补偿等措施,可减少热变形对机床主机的影响。
2)广泛采用高性能的主轴伺服驱动和进给伺服驱动装置,使数控机床的传动链缩短,简化了机床机械传动系统的结构。
3)采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和运动部件,如滚珠丝杠螺母副、塑料滑动导轨、直线滚动导轨、静压导轨等。
数控机床辅助装置:
辅助装置是保证充分发挥数控机床功能所必需的配套装置,常用的辅助装置包括:气动、液压装置,排屑装置,冷却、润滑装置,回转工作台和数控分度头,防护,照明等各种辅助装置。
㈤ 数控铣床的进给传动装置有哪些要求
一、进给传动系统作用 数控机床的进给传动系统负责接受数控系统发出的脉冲指令,专并经放属大和转换后驱动机床运动执行件实现预期的运动。
二、对进给传动系统的要求 为保证数控机床高的加工精度,要求其进给传动系统有高的传动精度、高的灵敏度(响应速度快)、工作稳定、有高的构件刚度及使用寿命、小的摩擦及运动惯量,并能清除传动间隙。
三、进给传动系统种类 1、步进伺服电机伺服进给系统 一般用于经济型数控机床。 2、直流伺服电机伺服进给系统 功率稳定,但因采用电刷,其磨损导致在使用中需进行更换。一般用于中档数控机床。 3、交流伺服电机伺服进给系统 应用极为普遍,主要用于中高档数控机床。 4、直线电机伺服进给系统无中间传动链,精度高,进给快,无长度限制;但散热差,防护要求特别高,主要用于高速机床。
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㈥ 简述数控机床与普通机床进给传动系统结构布置上的区别
⑴数控机床进给传动链首端件是用伺服电动机;
⑵传动机构采用滚珠丝杠副(版个别改装经济型数权控机床仍采用普通丝杠副);
⑶垂直布置的进给传动系统结构中,设置有制动装置;
⑷进给传动系统中的齿轮副,采用了消除齿轮啮合间隙结构。
㈦ 数控机床进给系统
在数控机床中,进给伺服系统是数控装置和机床的中间联接环节,是数控系统的重要组成部分。
通常设计进给伺服系统时必须满足一定的要求,才能保证进给系统的定位精度和静态、动态性能,从而确保机床的加工精确度。
现代数控机床向着高速、高效率和高精度的方向发展,进给系统的设计要求也就越来越高,因此深入研究数控机床进给系统的机构特性和伺服系统的动静态特性,这对数控机床性能的提高具有重要的意义。
本文在介绍数控机床进给机械部件和伺服驱动系统组成的基础上,分析了进给机构的一些运动特性;采用理论推导的方法,建立了数控机床进给伺服系统的模型,并以加工中心XK2120为例,分析了它的进给系统动静态性能,给出了各设计变量对动态特性的影响规律,为进给伺服系统的设计、参数的选择及性能的改进提供了理论依据。
研究成果如下:1进给机构的运动特性是研究其伺服控制方法的基础,而且从根本上决定进给机构所能达到的运动精度。
滚珠丝杠是数控机床进给机构中运动传递的核心部件,本文针对滚珠丝杠传动的进给机构,深入研究了进给机构中的摩擦、刚度、反向间隙、热变形等诸多影响进给机构动态性能的因素,并提出了相应的改进措施。
2研究了滚珠丝杠进给机构的微观运动特性,并建立了适当的动态模型。
3讨论了如何运用先进的有限元分析软件ANSYS对滚珠丝杠进行模态分析;研究了滚珠丝杠的无阻尼自由振动;得到了系统的固有频率和振型。
4利用机械动力学原理,建立了进给系统的数学模型并对其进行了分析,该研究结果为伺服系统的动、静态性能分析提供理论基础。
5基于Simulink建立了XK2120进给系统的仿真模型,获得了反映系统性能的仿真曲线。
并根据仿真模型分析了机械参数和间隙、死区等非线性因素对系统精确度的影响,提出了改进性能的措施。
㈧ 数控车床主传动设计和数控车床传动设计什么区别
主传动设计是与机床主轴运转有关的设计,而车床传动设计包括了所有传动,既包括了主传动设计,同时也包括了辅助传动设计(如进给传动),二者的区别是较大的。
㈨ 数控机床主传动系设计有哪些特点
数控车床主传动系统的特点是:①机床有足够高的转速和大的功率,以适应高效率加工的需要;②主轴转速的变换迅速可靠,一般能自动变速;③主轴应有足够高的刚度和回转精度;④主轴转速范围应很广,如对铝合金材料的高速切削,几乎没有上限的限制,主轴最高转速取决于主传
动系统中传动元件的允许极限(如主轴轴承允许的极限转速),而最低转速则根据加工不锈钢等难加工材料的要求来确定。(信息来自数控英才网)