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數(shù)控機床發(fā)展的最初階段,其機械結(jié)構(gòu)與通用機床相比沒有多大的變化,只是在自動變速、刀架和工作臺自動轉(zhuǎn)位和手柄操作等方面作些改變。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,考慮到它的控制方式和使用特點,才對機床的生產(chǎn)率、加工
精度和壽命提出了更高的要求。數(shù)控機床的主體機構(gòu)有以下特點:1)由于采用了{TodayHot}高性能的無級變速主軸及伺服傳動系統(tǒng),數(shù)控機床的極限傳動結(jié)構(gòu)大為簡化,傳動鏈也大大縮短;2)為適應(yīng)連續(xù)的自動化加工和提高加工生產(chǎn)率,數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)具有較高的靜、動態(tài)剛度和阻尼精度,以及較高的耐磨性,而且熱變形;3)為減小摩擦、消除傳動間隙和獲得更高的加工精度,更多地采用了高效傳動部件,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、減少輔助時間、改善操作性、提高勞動生產(chǎn)率,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(jù)數(shù)控機床的適用場合和機構(gòu)特點,對數(shù)控機床結(jié)構(gòu)因提出以下要求:
KA){''>8 FcRW;e8- 1.較高的機床靜、動剛度 ld^=#]g qZh1`\G 數(shù)控機床是按照數(shù)控
編程或手動輸入數(shù)據(jù)方式提供的指令自動進行加工的。由于機械結(jié)構(gòu)(如機床床身、導(dǎo)軌、工作臺、刀架和主軸箱等)的幾何精度與變形產(chǎn)生的定位誤差在加工過程中不能為地調(diào)整與補償,因此,必須把各處機械結(jié)構(gòu)部件產(chǎn)生的彈性變形控制在最小限度內(nèi),以保證所要求的加工精度與表面{HotTag}質(zhì)量。
W0k0$\iX |d*&y#kV 為了提高數(shù)控機床主軸的剛度,不但經(jīng)常采用三支撐結(jié)構(gòu),而且選用鋼性很好的雙列短圓柱滾子
軸承和角接觸向心推力軸承鉸接出相信忒力軸承 ,以減小主軸的徑向和軸向變形。為了提高機床大件的剛度,采用封閉界面的床身,并采用液力平衡減少移動部件因位置變動造成的機床變形。為了提高機床各部件的接觸剛度,增加機床的承載能力,采用刮研的方法增加單位面積上的接觸點,并在結(jié)合面之間施加足夠大的預(yù)加載荷,以增加接觸面積。這些措施都能有效地提高接觸剛度。
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{e[c 為了充分發(fā)揮數(shù)控機床的高效加工能力,并能進行穩(wěn)定切削,在保證靜態(tài)剛度的前提下,還必須提高動態(tài)剛度。常用的措施主要有提高系統(tǒng)的剛度、增加阻尼以及調(diào)整構(gòu)件的自振頻率等。試驗表明,提高阻尼系數(shù)是改善抗振性的有效方法。鋼板的焊接結(jié)構(gòu)既可以增加靜剛度、減輕結(jié)構(gòu)重量,又可以增加構(gòu)件本身的阻尼。因此,近年來在數(shù)控機床上采用了鋼板焊接結(jié)構(gòu)的床身、立柱、橫梁和工作臺。封砂鑄件也有利于振動衰減,對提高抗振性也有較好的效果。
:L1dyVA{ 91q8k=p 2.減少機床的熱變形 T.We: ,{ l411a9o 在內(nèi)外熱源的影響下,機床各部件將發(fā)生不同程度的熱變形,使工件與刀具之間的相對運動關(guān)系遭到破環(huán),也是機床季度下降。對于數(shù)控機床來說,因為全部加工過程是計算的指令控制的,熱變形的影響就更為嚴重。為了減少熱變形,在數(shù)控機床結(jié)構(gòu)中通常采用以下措施。
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