對數控機床的認識

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上一、數控機床的分類按工藝用途1.金屬切削類數控機床，如數控車床。金屬切削機床是采用切削的方法把金屬毛坯加工成機器零件的機器， 它是制造機器的機器，所以又稱為”工作母機”或”工具機”，習慣上簡稱機床。2.金屬成型類數控機床，如數控沖床。3.數控特種加工機床，如數控電火花機床。特種加工與切削加工的不同之處在于：（1）.主要利用電、光、聲、熱、化學等能量而非機械能來去除材料。（2）.工具硬度可低于被加工材料硬度。（3）.加工過程中工具和工件間不存在顯著的切削力。（4）.從原理上來說特種加工可以加工任何硬度、強度、韌性、脆性的金屬或非金屬材料。4.其他類型的數控設備。按運動方

2、式分類1.點位控制系統(tǒng)：數控系統(tǒng)只控制刀具或工作臺，從一點準確地移動到另一點，而點與點之間運動的軌跡不需要嚴格控制的系統(tǒng)。2.點位直線控制系統(tǒng)：數控系統(tǒng)不僅控制道具或工作臺從一個點準確地移動到另一個點，而且保證在兩點之間的運動軌跡是一條直線的控制系統(tǒng)。3.輪廓控制系統(tǒng)：也稱連續(xù)控制系統(tǒng)，數控系統(tǒng)能夠對兩個或兩個以上的坐標軸同時進行嚴格連續(xù)控制的系統(tǒng)。按控制方式分類1.開環(huán)控制系統(tǒng)。無反饋，誤差相對較大；系統(tǒng)精度較低（±0.02mm）,但具有結構簡單、工作穩(wěn)定、使用維修方便及成本低等優(yōu)點。2.半閉環(huán)控制系統(tǒng)。在開環(huán)控制系統(tǒng)的伺服機構中裝有角位移檢測裝置，通過檢測伺服機構的滾珠絲桿轉角間

3、接檢測移動部件的唯一，然后反饋到數控裝置的比較器中，與輸入原指令位移值進行比較，用比較后的差值進行控制，使移動部件補充位移，指導差值消除。系統(tǒng)調試方便，穩(wěn)定性好，目前應用廣泛。3.閉環(huán)控制系統(tǒng)。在機床移動部件位置上直接裝有直線位置檢測裝置，將檢測到的實際位移反饋到數控位置的比較中，與輸入的原指令位移值進行比較，用比較后的差值控制移動部件補充位移，直到差值消除。閉環(huán)控制系統(tǒng)定位精度高（一般±0.01mm，最高可達±0.001mm），一般應用在高精度數控機床上，由于系統(tǒng)增加了檢測、比較和反饋裝置，所以結構比較復雜，調試維修比較困難。注：反饋：（1）速度反饋（測速發(fā)電機、編碼器）

4、。（2）位置反饋（光柵尺、磁尺）。二、數控機床的機械結構1.主傳動系統(tǒng)主軸變速形式：帶有變速齒輪的主傳動。有極變速，優(yōu)點：低速時能夠獲得較大的轉矩，一部分小型數控機床也使用這種傳動方式，以獲得強力切削時所需要的扭矩。滑移齒輪的移位大都是采用液壓撥叉或直接由液壓缸帶動齒輪來實現。通過帶傳動的主傳動。應用在小型數控機床上，采用綜合了帶、鏈傳動優(yōu)點的同步帶傳動，（同步帶傳動優(yōu)點：無滑動、傳動比準確；傳動效率高可達98%以上；適用范圍較廣，速度可達50m/s,傳動比可達10左右；維修保養(yǎng)方便，不需要潤滑。不足之處：安裝時中心距要求嚴格，帶與帶輪制造工藝較復雜，成本高。）由調速電機直接驅動的主傳動。三相

5、異步電動機+變頻器（粗加工機床）；伺服電機+伺服驅動器（精加工機床）。 2.伺服系統(tǒng)是計算機（或其他數控計算裝置）與機床主體相連的主要裝置。3.進給系統(tǒng)滾珠絲桿螺母副。在傳動時，滾珠與絲桿、螺母之間基本上是滾動摩擦，所以具有以下優(yōu)點：傳動效率高；摩擦力?。皇褂脡勖L；經預緊后可以消除軸向間隙，提高系統(tǒng)的剛度；反向運動時無空行程，可以提高軸向運動精度。缺點：制造成本高；不能實現自鎖。制造材料：合金鋼（不變形、耐磨）。導軌。目前普遍使用的導軌有：滾動導軌、靜壓導軌、塑料導軌，塑料導軌因其良好的動、靜摩擦特性和耐磨性、無爬行、減振性等優(yōu)點，大有取代滾珠導軌之勢。塑料導軌（導軌滑動面上貼有一層抗磨軟帶

6、，導軌的另一滑動面為淬火磨削面，軟帶是以聚四氟乙烯為基材，添加合金粉和氧化物的高分子復合材料。）4.工件實現回轉、定位的裝置及附件數控機床常用的位置檢測元件直線型：磁尺、計量光柵、激光干涉儀等。旋轉型：旋轉變壓器、編碼器等。5.自動換刀裝置自動換刀裝置應當滿足基本要求包括：換刀時間短；重復定位精度高；足夠的道具儲存量；刀庫占地面積小。加工中心和數控銑床最大的區(qū)別就是加工中心多了一個刀庫。6.實現某種動作和輔助功能的系統(tǒng)和裝置如液壓、氣動、潤滑、冷卻等系統(tǒng)及排屑、防護裝置。7. 實現其他特殊功能的裝置如監(jiān)控裝置、加工過程圖形顯示、精度檢測等。三、數控機床的工作原理四、數控機床的特點1.加工精度高

7、，具有穩(wěn)定的加工質量。2.可進行多坐標的聯(lián)動，能加工形狀復雜的零件。3.加工零件改變時，一般只需要更改數控程序，可節(jié)省生產準備。4.機床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量，生產率高（一般為普通機床的35倍）。 剛性：抵抗變形的能力。柔性：柔性可以表述為兩個方面。第一方面是系統(tǒng)適應外部環(huán)境變化的能力,可用系統(tǒng)滿足新產品要求的程度來衡量;第二方面是系統(tǒng)適應內部變化的能力,可用在有干擾(如機器出現故障)情況下,系統(tǒng)的生產率與無干擾情況下的生產率期望值之比來衡量?！叭嵝浴笔窍鄬τ凇皠傂浴倍缘?傳統(tǒng)的“剛性”自動化生產線主要實現單一品種的大批量生產。其優(yōu)點是生產率很高,由于設備是固定的,所以設

8、備利用率也很高,單件產品的成本低。但價格相當昂貴,且只能加工一個或幾個相類似的零件,難以應付多品種中小批量的生產。隨著批量生產時代正逐漸被適應市場動態(tài)變化的生產所替換,一個制造自動化系統(tǒng)的生存能力和競爭能力在很大程度上取決于它是否能在很短的開發(fā)周期內,生產出較低成本、較高質量的不同品種產品的能力。柔性已占有相當重要的位置。柔性主要包括 1) 機器柔性 當要求生產一系列不同類型的產品時,機器隨產品變化而加工不同零件的難易程度。2) 工藝柔性 一是工藝流程不變時自身適應產品或原材料變化的能力;二是制造系統(tǒng)內為適應產品或原材料變化而改變相應工藝的難易程度。3) 產品柔性 一是產品更新或完全轉向后,系

9、統(tǒng)能夠非常經濟和迅速地生產出新產品的能力;二是產品更新后,對老產品有用特性的繼承能力和兼容能力。4) 維護柔性 采用多種方式查詢、處理故障,保障生產正常進行的能力。5) 生產能力柔性 當生產量改變、系統(tǒng)也能經濟地運行的能力。對于根據訂貨而組織生產的制造系統(tǒng),這一點尤為重要。6) 擴展柔性 當生產需要的時候,可以很容易地擴展系統(tǒng)結構,增加模塊,構成一個更大系統(tǒng)的能力。7) 運行柔性 利用不同的機器、材料、工藝流程來生產一系列產品的能力和同樣的產品,換用不同工序加工的能力。5.機床自動化程度高，可以減輕勞動強度。 鉆床：指主要用鉆頭在工件上加工孔的機床。通常鉆頭旋轉為主運動，鉆頭軸向移動為進給運動

10、。鉆床結構簡單，加工精度相對較低，可鉆通孔、盲孔，更換特殊刀具，可擴、锪孔，鉸孔或進行攻絲等加工。加工過程中工件不動，讓刀具移動，將刀具中心對正孔中心，并使刀具轉動(主運動)。鉆床的特點是工件固定不動，刀具做旋轉運動。鏜床：主要用鏜刀對工件已有的預制孔進行鏜削的機床。通常，鏜刀旋轉為主運動，鏜刀或工件的移動為進給運動。它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多個孔的精加工，此外還可以從事與孔精加工有關的其他加工面的加工。使用不同的刀具和附件還可進行鉆削、銑削、切它的加工精度和表面質量要高于鉆床。鏜床是大型箱體零件加工的主要設備。螺紋及加工外圓和端面等車床是主要用車刀對旋轉的工件進行車削加工的機床。在車床上還可用鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應的加工。銑床系指