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雖然數(shù)控車床種類較多,但一般均由車床主體、數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng)三大部分組成!
1.車床主體除了基本保持普通車床傳統(tǒng)布局形式的部分經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床外,目前大部分?jǐn)?shù)控車床均已通過專門設(shè)計并定型生產(chǎn)。
1)主軸與主軸箱
a)主軸數(shù)控車床主軸的回轉(zhuǎn)精度,直接影響到零件的加工精度;其功率大小、回轉(zhuǎn)速度影響到加工的效率;其同步運(yùn)行、自動變速及定向準(zhǔn)停等要求,影響到車床的自動化程度!
b)主軸箱具有有級自動調(diào)速功能的數(shù)控車床,其主軸箱內(nèi)的傳動機(jī)構(gòu)已經(jīng)大大簡化;具有無級自動調(diào)速(包括定向準(zhǔn)停)的數(shù)控車床,起機(jī)械傳動變速和變向作用的機(jī)構(gòu)已經(jīng)不復(fù)存在了,其主軸箱也成了"軸承座"及"潤滑箱"的代名詞;對于改造式(具有手動操作和自動控制加工雙重功能)數(shù)控車床,則基本上保留其原有的主軸箱!
2)導(dǎo)軌數(shù)控車床的導(dǎo)軌是保證進(jìn)給運(yùn)動準(zhǔn)確性的重要部件。它在很大程度上影響車床的剛度、精度及低速進(jìn)給時的平穩(wěn)性,是影響零件加工質(zhì)量的重要因素之一。除部分?jǐn)?shù)控車床仍沿用傳統(tǒng)的滑動導(dǎo)軌(金屬型)外,定型生產(chǎn)的數(shù)控車床已較多地采用貼塑導(dǎo)軌。這種新型滑動導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)小,其耐磨性、耐腐蝕性及吸震性好,潤滑條件也比較優(yōu)越!
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3)機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)除了部分主軸箱內(nèi)的齒輪傳動等機(jī)構(gòu)外,數(shù)控車床已在原普通車床傳動鏈的基礎(chǔ)上,作了大幅度的簡化。如取消了掛輪箱、進(jìn)給箱、溜板箱及其絕大部分傳動機(jī)構(gòu),而僅保留了縱、橫進(jìn)給的螺旋傳動機(jī)構(gòu),并在驅(qū)動電動機(jī)至絲杠間增設(shè)了(少數(shù)車床未增設(shè))可消除其側(cè)隙的齒輪副!
4)自動轉(zhuǎn)動刀架除了車削中心采用隨機(jī)換刀(帶刀庫)的自動換刀裝置外,數(shù)控車床一般帶有固定刀位的自動轉(zhuǎn)位刀架,有的車床還帶有各種形式的雙刀架。
5)檢測反饋裝置檢測反饋裝置是數(shù)控車床的重要組成部分,對加工精度、生產(chǎn)效率和自動化程度有很大影響。檢測裝置包括位移檢測裝置和工件尺寸檢測裝置兩大類,其中工件尺寸檢測裝置又分為機(jī)內(nèi)尺寸檢測裝置和機(jī)外尺寸檢測裝置兩種。工件尺寸檢測裝置僅在少量的高檔數(shù)控車床上配用!
6)對刀裝置除了極少數(shù)專用性質(zhì)的數(shù)控車床外,普通數(shù)控車床幾乎都采用了各種形式的自動轉(zhuǎn)位刀架,以進(jìn)行多刀車削。這樣,每把刀的刀位點(diǎn)在刀架上安裝的位置,或相對于車床固定原點(diǎn)的位置,都需要對刀、調(diào)整和測量,并以確認(rèn),以保證零件的加工質(zhì)量。
2.數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng)數(shù)控車床與普通車床的主要區(qū)別就在于是否具有數(shù)控裝置和伺服系統(tǒng)這兩大部分。如果說,數(shù)控車床的檢測裝置相當(dāng)于人的眼睛,那么,數(shù)控裝置相當(dāng)于人的大腦,伺服系統(tǒng)則相當(dāng)于人的雙手。這樣,就不難看出這兩大部分在數(shù)控車床中所處的重要位置了。數(shù)控裝置數(shù)控裝置的核心是計算機(jī)及其軟件,它在數(shù)控車床中起‘指揮’作用:數(shù)控裝置接收由加工程序送來的各種信息,并經(jīng)處理和調(diào)配后,向驅(qū)動機(jī)構(gòu)發(fā)出執(zhí)行命令;在執(zhí)行過程中,其驅(qū)動、檢測等機(jī)構(gòu)同時將有關(guān)信息反饋給數(shù)控裝置,以便經(jīng)處理后發(fā)出新的執(zhí)行命令。
數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)(數(shù)控系統(tǒng))的自動化機(jī)床。該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用號碼,或其他符號編碼指令(刀具移動軌跡信息)規(guī)定的程序。具體地講,把數(shù)字化了的刀具移動軌跡的信息輸入到數(shù)控裝置,經(jīng)過譯碼、運(yùn)算,從而實(shí)現(xiàn)控制刀具與工件相對運(yùn)動,加工出所需要的零件的機(jī)床,即為數(shù)控機(jī)床。
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1. 數(shù)控機(jī)床工作原理按照零件加工的技術(shù)要求和工藝要求,編寫零件的加工程序,然后將加工程序輸入到數(shù)控裝置,通過數(shù)控裝置控制機(jī)床的主軸運(yùn)動、進(jìn)給運(yùn)動、更換刀具,以及工件的夾緊與松開,冷卻、潤滑泵的開與關(guān),使刀具、工件和其它輔助裝置嚴(yán)格按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)進(jìn)行工作,從而加工出符合圖紙要求的零件。
2.數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)數(shù)控機(jī)床主要由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體四個部分組成!
1)控制介質(zhì)
控制介質(zhì)以指令的形式記載各種加工信息,如零件加工的工藝過程、工藝參數(shù)和刀具運(yùn)動等,將這些信息輸入到數(shù)控裝置,控制數(shù)控機(jī)床對零件切削加工!
2)數(shù)控裝置
數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心,其功能是接受輸入的加工信息,經(jīng)過數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件和邏輯電路進(jìn)行譯碼、運(yùn)算和邏輯處理,向伺服系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的脈沖,并通過伺服系統(tǒng)控制機(jī)床運(yùn)動部件按加工程序指令運(yùn)動!
3)伺服系統(tǒng)
伺服系統(tǒng)由伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動裝置組成,通常所說數(shù)控系統(tǒng)是指數(shù)控裝置與伺服系統(tǒng)的集成,因此說伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行系統(tǒng)。數(shù)控裝置發(fā)出的速度和位移指令控制執(zhí)行部件按進(jìn)給速度和進(jìn)給方向位移。每個進(jìn)給運(yùn)動的執(zhí)行部件都配備一套伺服系統(tǒng),有的伺服系統(tǒng)還有位置測量裝置,直接或間接測量執(zhí)行部件的實(shí)際位移量,并反饋給數(shù)控裝置,對加工的誤差進(jìn)行補(bǔ)償!
4)機(jī)床本體
數(shù)控機(jī)床的本體與普通機(jī)床基本類似,不同之處是數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單、剛性好,傳動系統(tǒng)采用滾珠絲杠代替普通機(jī)床的絲杠和齒條傳動,主軸變速系統(tǒng)簡化了齒輪箱,普遍采用變頻調(diào)速和伺服控制。
經(jīng)自動車床數(shù)控編程以后,控制軸運(yùn)動系統(tǒng)及主軸系統(tǒng)的位置變動,進(jìn)行切屑,并可通過數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行自動送料及自動加工。根據(jù)產(chǎn)品的不同,而為客戶所提供的產(chǎn)品量身定制系統(tǒng),包括有全自動可編程的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控系統(tǒng)等高精度高自動化控制系統(tǒng)、振動料盤來實(shí)現(xiàn)高效率、高精度,高可靠性,外觀精美質(zhì)優(yōu),一人可操作。