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数控机床的结构浅析

2025-04-14 17:201270

数控机床从构造上可以分为数控系统(CNC)和机床两大块,数控系统主要根据输入程序完成对工作台的位置、主轴启停、换向、变速、刀具的选择、液压系统、冷却系统、润滑系统等的控制工作。而机床为了完成零件的加工须进行两大运动:主运动和进给运动。数控机床的主运动和进给运动在动作上除了接受CNC的控制外,在机械结构上应具有响应快、高稳定性的特点。

1、低惯量,进给系统由于经常需进行起动、停止、变速或反向,若机械传动装置惯量大,会增大负载并使系统动态性能变差。因此在达到强度与刚度的前提下,应尽可能减小运动部件的重量以及各传动元件的尺寸,以提升传动部件对指令的响应能力。

2、无间隙,机械间隙是造成进给系统反向死区的另一主要原因,因此对传动链的各个环节,包括:齿轮副、丝杆螺母副、联轴器及其支承部件等等均应采用间隙的结构措施。

3、高谐振为提升进给系统的抗振性,应使机械构件具有高的固有频率和适当的阻尼,一般要求机械传动系统的固有频率应高于伺服驱动系统固有频率的2~3倍。

4、低摩擦,进给传动系统要求运动平稳,定位准确,响应特性好,减小运动件的摩擦阻力和动、静摩擦系数之差,在进给传动系统中出现普遍采用滚珠丝杆螺母副。

5、高传动刚度进给传动系统的高传动刚度主要取决于丝杆螺母副(直线运动)或蜗轮蜗杆副(回转的运动)及其支承部件的刚度。刚度不足与摩擦阻力一起会导致工作台产生爬行现象以及造成反向死区,影响传动准确性。缩短传动链,正确选择丝杆尺寸以及对丝杆螺母副及支承部件等预紧是提升传动刚度的途径。

数控机床的安装调试是指设备由制造厂运到用户,一直到机床能正常工作这一阶段的工作内容。数控机床属于精度不错、自动化机床,安装调试时应严格按机床制造厂提供的使用说明书及有关的技术标准进行。机床安装质量的好坏将直接影响到机床的正常使用和寿命。

根据不同的需要和结合加工的图纸要求,守旧的加工无法达到足够的精度要求。比如,我们在加工要求精度比较不错的配合零件时,这就往往在数控机床来加工完成。配合件在手工编程时要特别注意配合公差的问题,所谓的公差就是指加工完成之后,得加工精度在图纸的范围之内,而零件之间能够彼此结合起来。因此,我们在手工编程时应注意以下问题:

1、灵活使用特别G代码,确定零件的加工质量和精度。

2、准确掌握各种循环切削指令的加工特点及其对工件加工精度所产生的影响,并进行正确选用在FANUC0-TD数控系统中,数控车床有十多种切削循环加工指令,各种指令都有各自的加工特点,工件加工后的加工精度也有所不同,各自的编程方法也不同,我们在选择的时候要仔细分析,正确选用,争取加工出精度不错的零件。

3、选择进给路线:进给路线是刀具在整个加工工序中的运动轨迹,即刀具从对刀点开始进给运动起,直到结束加工程序后退刀返回该点及所经过的路径,是编写程序的重要依据之一。正确地选择进给路线对于数控加工是很重要的。

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