數控機床維修機械結構的設計特點

 

        數控機床雖然也有普通機床所具有的床身、立柱、導軌、工作臺、刀架等部件, 但為了與數控機床的高加工精度、高速切削相匹配, 對機床主機部分的結構設計還提出了高精度、高剛度、低慣量、低摩擦、高諧振頻率、適當的阻尼比等要求, 因此數控機床的關鍵部件在結構設計中與普通機床相比有重大變化。

        主傳動系統實現各種刀具和工件所需的切削功率,且在盡可能大的轉速范圍內保證恒功率輸出, 同時為使數控機床能獲得最佳的切削速度,主傳動須在較寬的范圍內實現無級變速。現行數控機床采用高性能的直流或交流無級調速主軸電機,較普通機床的機械分級變速傳動鏈大為簡化。對加工精度有直接影響的主軸組件的精度、剛度、抗振性和熱變形性能要求, 可以通過主軸組件的結構設計和合理的軸承組  合及選用高精度專用軸承加以保證。為提高生產率和自動化程度,主軸上的卡盤有刀具或工件的自動夾  緊、放松、切屑清理及卡盤準松機構。最近日本又開發研制了新型的陶瓷主軸,重量輕, 熱膨脹率低,用在加工中心上,具有高 的剛性和精度。

        數控機床的進給系統是由伺服電機驅動, 通過滾珠絲杠帶動刀具或工件完成各坐標方向的進給運動。為確定進給系統的傳動精度和工作穩定性,在設計機械裝置時, 以 低摩擦、低慣量、高剛度 為原則, 具體措施有: ①采用低摩擦、輕拖動、高效率的滾珠絲杠和直線滾動導軌;  ②采用大扭矩、寬調速的伺服電機直接與絲杠相聯接,縮短和簡化進給傳動鏈; ③通過消隙裝置消除齒輪、絲杠、聯軸器的傳動間隙; ④對滾動導軌和絲預加載荷,預拉伸。

        數控機床的外觀大都采用線型簡潔的板塊組合式全封閉安全防護罩, 配備有現代特征的集操作、顯示、控制于一體的操作面板, 淘汰了普通機床各種操作手柄、手輪和線型復雜零散的多面型表面形態。安全防護罩可防止高壓、大流量冷卻液及鐵屑飛濺、減少粉塵入侵,隔音降噪,有利于機床的精度保持和環境保護,真正體現了機、電、液一體化的特點; 先進的數控數顯裝置; 對機床的精度和剛度使用的可靠性、安全防護性及環保等有嚴格要求; 采用先進標準的刀具系統及安裝位置合理的自動換刀裝置;采用整套商品化、標準化的新型配套件、自動排屑、潤滑和冷卻裝置等。依人機工程學宜人性原則設計的桌面式或懸掛式數控操作面板,是機床與操作者聯系和信息交流的唯一界面, 指示燈、按鈕、按鍵排列的設計,既適合人的操作特性, 又利于人機間的協調與交流,通過視覺良好的鍵面色彩, 標準化的象形符號, 能準確反映和傳遞兩者間的信息。另外,采用觸摸屏操作使得人機界面更加友好,加工過程的動態實時顯示,使加工過程更加直觀, 操作更加容易。