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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)濟型數(shù)控車床外,目前大部分數(shù)控車床均已通過專門設計并定型生產!
1)主軸與主軸箱
a)主軸數(shù)控車床主軸的回轉精度,直接影響到零件的加工精度;其功率大小、回轉速度影響到加工的效率;其同步運行、自動變速及定向準停等要求,影響到車床的自動化程度。
b)主軸箱具有有級自動調速功能的數(shù)控車床,其主軸箱內的傳動機構已經(jīng)大大簡化;具有無級自動調速(包括定向準停)的數(shù)控車床,起機械傳動變速和變向作用的機構已經(jīng)不復存在了,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)導軌數(shù)控車床的導軌是保證進給運動準確性的重要部件。它在很大程度上影響車床的剛度、精度及低速進給時的平穩(wěn)性,是影響零件加工質量的重要因素之一。除部分數(shù)控車床仍沿用傳統(tǒng)的滑動導軌(金屬型)外,定型生產的數(shù)控車床已較多地采用貼塑導軌。這種新型滑動導軌的摩擦系數(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)機械傳動機構除了部分主軸箱內的齒輪傳動等機構外,數(shù)控車床已在原普通車床傳動鏈的基礎上,作了大幅度的簡化。如取消了掛輪箱、進給箱、溜板箱及其絕大部分傳動機構,而僅保留了縱、橫進給的螺旋傳動機構,并在驅動電動機至絲杠間增設了(少數(shù)車床未增設)可消除其側隙的齒輪副!
4)自動轉動刀架除了車削中心采用隨機換刀(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內尺寸檢測裝置和機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位刀架,以進行多刀車削。這樣,每把刀的刀位點在刀架上安裝的位置,或相對于車床固定原點的位置,都需要對刀、調整和測量,并以確認,以保證零件的加工質量。
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于人的眼睛,那么,數(shù)控裝置相當于人的大腦,伺服系統(tǒng)則相當于人的雙手。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)處理和調配后,向驅動機構發(fā)出執(zhí)行命令;在執(zhí)行過程中,其驅動、檢測等機構同時將有關信息反饋給數(shù)控裝置,以便經(jīng)處理后發(fā)出新的執(zhí)行命令。
數(shù)控機床是一種裝有程序控制系統(tǒng)(數(shù)控系統(tǒng))的自動化機床。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、運算,從而實現(xiàn)控制刀具與工件相對運動,加工出所需要的零件的機床,即為數(shù)控機床。
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1. 數(shù)控機床工作原理按照零件加工的技術要求和工藝要求,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)控裝置控制機床的主軸運動、進給運動、更換刀具,以及工件的夾緊與松開,冷卻、潤滑泵的開與關,使刀具、工件和其它輔助裝置嚴格按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)進行工作,從而加工出符合圖紙要求的零件。
2.數(shù)控機床結構數(shù)控機床主要由控制介質、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機床本體四個部分組成!
1)控制介質
控制介質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)和刀具運動等,將這些信息輸入到數(shù)控裝置,控制數(shù)控機床對零件切削加工!
2)數(shù)控裝置
數(shù)控裝置是數(shù)控機床的核心,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)軟件和邏輯電路進行譯碼、運算和邏輯處理,向伺服系統(tǒng)發(fā)出相應的脈沖,并通過伺服系統(tǒng)控制機床運動部件按加工程序指令運動!
3)伺服系統(tǒng)
伺服系統(tǒng)由伺服電機和伺服驅動裝置組成,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)行部件按進給速度和進給方向位移。每個進給運動的執(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)行部件的實際位移量,并反饋給數(shù)控裝置,對加工的誤差進行補償!
4)機床本體
數(shù)控機床的本體與普通機床基本類似,不同之處是數(shù)控機床結構簡單、剛性好,傳動系統(tǒng)采用滾珠絲杠代替普通機床的絲杠和齒條傳動,主軸變速系統(tǒng)簡化了齒輪箱,普遍采用變頻調速和伺服控制。
經(jīng)自動車床數(shù)控編程以后,控制軸運動系統(tǒng)及主軸系統(tǒng)的位置變動,進行切屑,并可通過數(shù)控系統(tǒng)進行自動送料及自動加工。根據(jù)產品的不同,而為客戶所提供的產品量身定制系統(tǒng),包括有全自動可編程的標準數(shù)控系統(tǒng)等高精度高自動化控制系統(tǒng)、振動料盤來實現(xiàn)高效率、高精度,高可靠性,外觀精美質優(yōu),一人可操作。