數控機床的主體機構(gòu)有以下特點:1)由(yóu)於采用了高性能的無級變速主軸及伺服傳動係(xì)統,數控機床的極限(xiàn)傳(chuán)動結構大(dà)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(jiā)工生產率,數控機床機械結構具有較高的靜、動(dòng)態剛度和阻尼精度,以及較高的耐磨性(xìng),而且(qiě)熱變形小;3)為減小摩擦、消除傳(chuán)動間隙和獲得(dé)更高的加工精度,更多地采用了高效傳動(dòng)部件,如滾珠絲杠副和滾動導(dǎo)軌、消隙齒輪傳動副等;4)為了改善勞動條件、減少輔助時(shí)間、改善(shàn)操作性、提高勞動生產率(lǜ),采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(gòu)特點,對(duì)數控機床(chuáng)結構因提出以下要求:
1、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(zì)動進行加工(gōng)的。由於機械結構(如機床床身、導軌(guǐ)、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為地調整與補償,因此,必須把各(gè)處機械結構部件產生的彈性變形控製(zhì)在最小限度內,以保證所(suǒ)要求(qiú)的加(jiā)工精度與表麵(miàn)質量(liàng)。
2、減少機床的熱變形
在內外熱源的(de)影響下,機床各部件(jiàn)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係遭到破環,也是機床季度下(xià)降。對於數控機床來說,因為全部加工(gōng)過程是計(jì)算的指令控製的(de),熱變形的影響就更為嚴(yán)重(chóng)。為了減少熱變形,在數控(kòng)機(jī)床結構中通常采(cǎi)用以下措施。(1)減少發熱;(2)控製(zhì)溫升;(3)改善機(jī)床機(jī)構。
3、減少(shǎo)運動間的(de)摩擦和消除傳動(dòng)間隙
數控機床工(gōng)作台(或拖(tuō)板)的位移(yí)量十(shí)一脈中當量為最(zuì)小單位(wèi)的(de),通常又要求能以基地的(de)速度運(yùn)動。為了使工作台(tái)能對數控裝置的指令作出準確響應,就必須采取相應的措施。目前(qián)常用的滑動導軌、滾(gǔn)動導軌和靜壓導(dǎo)軌(guǐ)在摩擦(cā)阻尼特性方麵存在著明顯的差別。在進給係統(tǒng)中用滾(gǔn)珠絲杠(gàng)代替滑動絲杠也可以收到同樣(yàng)的效果。目前,數控(kòng)機床(chuáng)幾乎無一例外地采用滾珠絲杠傳動。數控機床(尤其是開環係(xì)統的數控機床)的加工精度在很大程度上(shàng)取決於進給傳動鏈的精(jīng)度。除(chú)了減(jiǎn)少傳動齒(chǐ)輪和滾珠絲杠的加工誤差之外,另一個重(chóng)要措施是采用無(wú)間隙傳動副。對於滾珠(zhū)絲杠螺距(jù)的累積誤差,通常(cháng)采用脈衝補償裝置進行螺距補償。
4、提高機床的壽命和精度保持性
為(wéi)了提高機床的壽命和精度(dù)保持性,在設計時應充分考慮數控(kòng)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(de)主(zhǔ)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。
5、減少輔助時間和改(gǎi)善操作性能
數控機床的單件加(jiā)工中,輔助時間(非切屑時間)占有較大的比重(chóng)。要進一步提高機床的生產率,就必須采取促使最大限度地(dì)壓縮輔助時間。目前已經有很多數控機床采用了多主軸、多刀架、以及帶刀庫的(de)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(jī)床,床身機構必須有利(lì)於排屑。