數(shù)控機床的主體機構有(yǒu)以下特點:1)由於采用(yòng)了高性能的無級變速主軸及伺服傳動係統,數控機床的極限傳動結構大為(wéi)簡化,傳動鏈也大大縮短;2)為適應連續的自動化加(jiā)工和提高加工(gōng)生產率,數控機床機械結構具有較(jiào)高的靜(jìng)、動態剛度和阻尼精度,以及較高的耐磨(mó)性,而且熱變形小;3)為減小摩擦(cā)、消除傳動間隙和(hé)獲得(dé)更高(gāo)的加工精度,更多地(dì)采用了高效傳動部件(jiàn),如滾珠絲杠副(fù)和滾動(dòng)導(dǎo)軌、消隙齒輪傳動副等;4)為了(le)改(gǎi)善勞動(dòng)條件、減少輔助(zhù)時間、改善操作性、提(tí)高勞動(dòng)生產率,采用了刀具自動(dòng)夾緊裝(zhuāng)置、刀庫與自(zì)動換刀裝置及自動排屑裝置等輔助裝(zhuāng)置。根據數(shù)控機床的適用場合和機構特點,對(duì)數控機床結構因提(tí)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動進行加工的。由於機(jī)械結構(如機床床身、導軌、工作台、刀架和主軸箱等)的(de)幾(jǐ)何精度與變形(xíng)產生(shēng)的定位(wèi)誤差在加工過程(chéng)中不(bú)能為地(dì)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(kòng)製在最小限(xiàn)度內,以保證所(suǒ)要求的加工精度與表麵質量。
2、減少(shǎo)機床的熱變形
在內外熱源的影響(xiǎng)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(zhī)間的相對運動關係遭到破環,也是機床季度下降。對於數控(kòng)機床(chuáng)來說,因為全部加工過程是(shì)計算的指令控製的,熱變形的影響就更為(wéi)嚴重。為了減少熱變(biàn)形,在數控機床結構中通常采用以下措施(shī)。(1)減少發熱;(2)控製溫升;(3)改善機床機構。
3、減少運動間的摩擦和消除傳動間隙
數控機床工作台(或拖板(bǎn))的位移量十一脈(mò)中當量為最小單位的,通常又要求能以基地的速度運動。為了使工作台能對數控裝置的指令作出(chū)準確(què)響應,就必須采取相應的措施。目前常用(yòng)的滑動導軌、滾動導軌和靜(jìng)壓導軌在摩擦阻尼特性方麵存在(zài)著(zhe)明顯的差(chà)別。在進(jìn)給係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(lì)外地采用(yòng)滾珠(zhū)絲杠傳動。數控機床(尤其(qí)是開環係統的數(shù)控機床)的加工精度在很大程度上取決於進給傳(chuán)動鏈的精度。除了減少傳動齒輪和滾珠(zhū)絲杠的加工誤(wù)差之外(wài),另一個重要(yào)措(cuò)施是采用無(wú)間隙(xì)傳動副。對於滾珠絲杠螺距(jù)的累積誤差,通常采(cǎi)用脈衝補償裝(zhuāng)置進行螺距補償。
4、提高機床(chuáng)的壽命和精度保持性
為了提高機床的壽命和精度保持性(xìng),在設計(jì)時(shí)應充分考慮數控機場零部(bù)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(yào)零(líng)件的耐磨性。在使用過程(chéng)中,應保證數(shù)控機床(chuáng)各部件潤滑良好。
5、減少輔助時間(jiān)和改善操作性(xìng)能
數控機床的單件加工中,輔助時間(非切屑時間)占有較大的比重。要進一步提高機(jī)床的生(shēng)產率,就必須采取(qǔ)促使最大限(xiàn)度地壓縮輔(fǔ)助時間。目前已經有很多數控機(jī)床采用了多主軸、多刀架、以及帶刀庫的自動換(huàn)刀裝置等,以減少換刀時間。對於切屑用量加大的數控機床(chuáng),床(chuáng)身機構必須有利於排屑。