第二章 数控机床结构.ppt

第二章
数控机床结构
第一节数控设备的产生和发展
第二节主运动机械部件
第三节数控机床的进给传动系统
第四节数控机床的换刀装置
第一节数控设备的产生和发展
一、较高的机床静、动刚度

数控机床是按照数控编程或手动输入数据方式提供的指令自动进行加工的。由于机械结构(如机床床身、导轨、工作台、刀架和主轴等)的几何精度与变形产生的定位误差在。加工过程中不能人为地调整与补偿,
因此,必须把各处机械结构部件产生
的弹性变形控制在最小限度内,以
保证所要求的加工精度与表面质量。
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二、减少机床的热变形 1、减少发热 2、控制温升 3、改善机床机构
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三、减少运动间的摩擦和消除传动间隙  数控机床工作台(或拖板)的位移量十一脉中当量为最小单位的,通常又要求能以基地的速度运动。为了使工作台能对数控装置的指令作出准确响应,就必须采取相应的措施。目前常用的滑动导轨、滚动导轨和静压导轨在摩擦阻尼特性方面存在着明显的差别。在进给系统中用滚珠丝杠代替滑动丝杠也可以收到同样的效果。目前,数控机床几乎无一例外地采用滚珠丝杠传动。
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四、提高机床的寿命和精度保持性  为了提高机床的寿命和精度保持性,在设计时应充分考虑数控机场零部件的耐磨性,尤其是机床导轨、进给伺港机主轴部件等影响进度的主要零件的耐磨性。在使用过程中,应保证数控机床各部件润滑良好。
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五、减少辅助时间和改善操作性能  在数控机床的单件加工中,辅助时间(非切屑时间)占有较大的比重。要进一步提高机床的生产率,就必须采取促使最大限度地压缩辅助时间。目前已经有很多数控机床采用了多主轴、多刀架、以及带刀库的自动换刀装置等,以减少换刀时间。对于切屑用量加大的数控机床,床身机构必须有利于排屑。
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第二节主运动机械部件
1、带有变速齿轮的主传动
3、由调速电机直接驱动的主传动
2、通过皮带传动的主传动
这是大、中型数控机床采用较多的一种方式。
这种主传动方式大大简化了主轴箱体结构,提高了主轴部件的刚度。
这主要应用在小型数控机床上。
一、主传动运动的变速系统
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1、前后支撑采用不同轴承     此配置形式使主轴的综合刚度大幅度提高,可以满足强力切屑的要求,因此普遍应用于各类数控机床。2、前轴承采用高精度双列向心推力球轴承       向心推力球轴承高速时性能良好。但是,它的承载能力小,因而适用于高速、轻载和紧密的数控车床。3、双列和单列圆锥滚子轴承       这种轴承径向和轴向刚度高,能承受重载荷,尤其能承受较强的动载荷,安装与调整性能也好。但是,这种轴承限制了主轴的最高转速和精度,因此使用中等精度、低速与重载的数控机床。
二、数控机床主轴部件
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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,并经放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。
第三节数控机床的进给传动系统
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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。
三、进给传动系统种类
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