试谈数控机床的结构要求ppt课件.ppt

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1、第二章数控机床的结构第一节数控机床的结构要求第二节数控机床主传动系统及主轴部件第三节数控机床的进给系统第四节数控机床回转工作台第五节数控加工使用的刀具及自动换刀系统第六节数控加工用辅助装置第二章第一节数控机床的结构要求一、模块化和机电一体化二、提高机床的静、动刚度三、减少机床的热变形四、减少运动件的摩擦和消除传动间隙五、提高机床的寿命和精度保持性六、减少辅助时间，改善操作性一、模块化和机电一体化而专用型数控机床对某具体的零件虽然具有良好的经济性，但它限制了加工对象的品种变化，使生产柔性下降。模块化

2、设计思想正是为解决上述矛盾而提出的，它具有灵活的机床配置。通用型数控机床虽然能够很好地满足各类用户的需求，但由于机床的功能过于齐全，使售价提高，用户不得不为多余的功能承担额外的费用，成本的上升必然会削弱产品在市场上的竞争力；如果把各个部件的基本单元作为基础，按不同功能、规格和价格设计成多种模块，用户可以按需要选择最合理的功能模块配置成整机。这不仅能降低数控机床的设计和制造成本，而且能缩短设计和制造周期，最终赢得市场。数控机床的机电一体化是对总体设计和结构设计提出的重要要求。它是指在整个数控机床功能

3、的实现以及总体布局方面必须综合考虑机械和电气两方面的有机结合。数控机床通常由床身、立柱、主轴箱、工作台、刀架系统及电气总成等部件组成。二、提高机床的静、动刚度由于数控机床是由程序控制加工的，由机床床身、导轨、工作台、刀架和主轴箱的几何精度与变形所产生的定位误差取决于它们的结构刚度。为了提高数控机床主轴的刚度，除了经常采用三支承结构以外，还可选用刚性很好的双列短圆柱滚子轴承和角接触向心推力轴承，以减小主轴的径向和轴向变形。加强肋板的结构对机床大件的刚度有明显的影响。如图为方形截面立柱加强肋板类型示意

4、图。下表给出了立柱在加肋前后的静刚度的比值。三、减少机床的热变形数控机床在内外热源的影响下，各部件将发生不同程度的热变形，使工件与刀具之间的相对运动关系遭到破坏，也使机床精度下降。机床热变形产生的主要原因是热源及机床各部分的温差。热源通常包括加工中的切屑、运转的电动机、液压系统、传动件的摩擦以及机床外部的热辐射等。机床零件的材料、结构、形状和尺寸的不一致也是产生热变形的重要因素。四、减少运动件的摩擦和消除传动间隙数控机床的运动精度和定位精度不仅受到机床零部件的加工精度、装配精度、刚度及热变形的影响

5、，而且与运动件的摩擦特性有关。数控机床工作台或拖板的位移量是以脉冲当量作为他的最小单位，通常要求既能以高速又能以极低的速度运动。目前使用的滑动导轨、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。五、提高机床的寿命和精度保持性为了缩短数控机床投资的回收时间，务必使机床保持很高的开动性（比一般通用机床高2-3倍），因此必须提高机床的寿命和精度保持性。首先必须在设计上就充分考虑数控机床零部件的耐磨性，另外还要保证数控机床各部件的良好润滑。六、减少辅助时间，改善操作性在数控机床的单件加工时间中，辅

6、助时间占有较大的比例，要进一步提高机床生产率，就必须采取措施，最大限度地压缩辅助时间。由于微处理器的发展，使数控装置日趋小型化。数控机床的发展趋势是把数控装置安装到机床上，甚至把强电和弱电部分安排在一起。第二章第二节数控机床主传动系统及主轴部件一、数控机床主运动的特点二、数控机床主轴的变速方式三、主轴部件一、数控机床主传动的特点数控机床与普通机床比较具有以下特点：1）转速高，功率大，它能使数控机床进行大功率切削和高速切削，实现高效率加工。2）主轴转数的变换迅速可靠，并能自动无级变速，使切削工作始终

7、在最佳状态下进行。3）为实现刀具的快速或自动装卸，主轴上还必须设计有刀具自动装卸、主轴定向停止和主轴孔内的切屑清除装置。二、数控机床主轴的变速方式数控机床的变速是按照控制指令自动进行的，因此变速机构必须适应自动操作的再求。故大多数数控机床采用无级变速系统，数控机床主传动系统主要有以下三种配置方式。数控机床的主传动要求较大的调速范围，以保证加工时能选用合理的切削用量，从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。三、主轴部件机床的主轴部件是机床重要部件之一，它带动工件或刀具执行机床的切削运动，因此数控机

8、床主轴部件的精度，抗振性和热变形对加工质量有直接的影响，由于数控机床在加工过程中不进行人工调整，这些影响就更为严重。主轴在结构上要处理好卡盘或刀具的装卡，主轴的卸荷，主轴轴承的定位和间隙调整，主轴部件的润滑和密封等一系列问题。对于数控镗铣床的主轴为实现刀具的快速或自动装卸，主轴上还必须设计有刀具的自动装卸，主轴定向停止和主轴孔内的切屑清除装置。一）数控机床的主轴轴承配置主要有三种形式l）前支承采用圆锥孔双列圆柱滚子轴承和双向推力角接触球轴承组合，后支承采用成对角接触球轴承这种配置形