数控机床的机械结构(4)

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数控机床的典型机械结构

数控机床的典型机械结构
• 2. 具有较高的精度与刚度, 传动平稳, 噪声低 • 数控机床加工精度的提高, 与主轴系统的精度密切相关。 为此, 应提
高传动件的制造精度与刚度。 • 3. 具有良好的抗振性和热稳定性 • 数控机床一般既要进行粗加工, 又要进行精加工。
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5. 2 数控机床主轴系统
• 加工时由于断续切削、加工余量不均匀、运动部件不平衡以及切削过 程中的自激振动等原因引起的冲击力或交变力的干扰, 使主轴产生振 动, 影响加工精度和表面粗糙度, 严重时甚至会破坏刀具或工件, 使加 工无法进行。 主轴系统的发热可能导致所有零部件产生热变形, 降低 传动效率, 破坏零部件之间的相对位置精度和运动精度而造成加工误 差。 因此, 要求主轴组件要有较高的固有频率、较好的动平衡、保持 合适的配合间隙并进行循环润滑等。
• 数控机床的机械结构仍然继承了普通机床的构成模式, 其零部件的设 计方法也同样类似于普通机床。
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5. 1 数控机床的机械结构概述
• 但近年来, 随着进给驱动、主轴驱动和CNC 的发展, 为适应高生产 效率的需要, 现今的数控机床有着独特的机械结构, 除机床基础件外, 主要由以下各部分组成。
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第6章 数组
• 6.1 一维数组 • 6.2 二维数组 • 6.3 字符数组 • 6.4 数组程序举例
6.1 一维数组
• 6.1.1一维数组的定义方式 • 一维数组的定义方式为: • 类型说明符数组名[常量表达式]; • 其中: • 类型说明符可以是任何一种基本数据类型或构造数据类型。 • 数组名是用户定义的数组标识符。 • 方括号中的常量表达式须为整型,其值表小数组元素的个数,也称为
来表示。 • (5)允许在同一个类型说明中说明多个数组和多个变量。

数控机床的机械结构概述ppt(52张)

数控机床的机械结构概述ppt(52张)
特别是随着新材料,新工艺的普及、应用,高速加工已 经成为目前数控机床的发展方向之一,快进速度达到了每分 钟数十米,甚至上百米,主轴转速达到了每分钟上万转、甚 至十几万转,采用电主轴、支线电动机、直线滚动导轨等新 产品、Байду номын сангаас技术已势在必行。
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
数控机床结构与装调工艺
具有适应无人化、柔性化加工的特殊部件
数控机床结构与装调工艺
广泛采用高效、无间隙传动装置和新技术、新产品
数控机床进行的是高速、高精度加工,再简化机械结构 的同时,对于机械传动装置和元件也提出了更高的要求。高 效、无间隙传动装置和元件在数控机床上去得了广泛的应用。 如:滚珠丝杠副、塑料滑动导轨、静压导轨、直线滚动导轨 等高效执行部件,不仅可以减少进给系统的摩擦阻力,提高 传动效率;而且还可以使运动平稳和获得较高的定位精度。
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
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数控机床结构与装调工艺
对机械结构、零部件的要求高
高速、高效、高精度的加工要求,无人化管理以及工艺复 合化、功能集成化,一方面可以大大的提高生产率,同时,也 必然会使机床的开机时间,工作负载随之增加,机床必须在高 负荷下,长时间可靠工作。因此,对组成机床的各种零部件和 控制系统的可靠性要求很高。
数控机床的机械结构概述(ppt52页)
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数控机床结构与装调工艺
三、数控机床对机械结构的基本要求
具有较高的静、动刚度和良好抗震性
机床的刚度反映了机床机构抵抗变形的能力。机床 变形产生的误差,通常很难通过调整和补偿的方法予以 彻底的解决。为了满足数控机床高效、高精度、高可靠 性以及自动化的要求,与普通机床相比,数控机床应具 有更高的静刚度。此外,为了充分发挥机床的效率,加 大切削用量,还必须提高机床的抗震性,避免切削时产 生的共振和颤振。而提高机构的动刚度是提高机床抗震 性的基本途径。

第6章 数控机床的机械结构

第6章 数控机床的机械结构

1.滚珠丝杠的结构组成
滚珠丝杠由丝杠、螺母、滚珠和滚珠返回装置四 部分组成。按照滚珠的循环方式,滚珠丝杠螺母副分 内循环方式和外循环方式两大类。 内循环方式指在循环过程中滚珠始终保持和丝杠 接触,如图6.16所示。

图6.16 滚珠丝杠内循环方式 1-丝杠;2-反向器;3-滚珠;4-螺母


2)减少各运动零件的惯量
传动件的惯量对进给系统的启动和制动特性都有 影响,尤其是高速运转的零件,其惯量的影响更大。 3)减少运动件的摩擦阻力 机械传动结构的摩擦阻力,主要来自丝杠螺母副 和导轨。 4)响应速度快 快速响应是伺服系统的动态性能,反映了系统的 跟踪精度。它是工件在加工过程中,工作台在规定的 速度范围内灵敏而精确地跟踪指令,且不出现丢步现 象。
1-主轴 2-同步齿形带 3-主轴电机 4-永久磁铁 5-磁传感器 图6.11 加工中心主轴准停装置
4.主轴部件的结构
(1)数控车床主轴部件的结构 数控车床的主传动系
统一般采用交流无级调速电动机,通过皮带传动,带 动主轴旋转。 图 6.12为数控车床主轴外观图。图 6.13 为数控车床主轴部件的典型结构图。主轴电动机通过 带轮15把运动传给主轴7。
1. 齿轮变速的主传动方式
如图6.6(a)所示,主轴电机经过二级齿轮变速, 使主轴获得低速和高速两种转速系列,这种分段无级 变速,确保低速时的大扭矩,满足机床对扭矩特性的 要求,是大中型数控机床采用较多的一种配置方式。
2. 带传动主传动方式
如图6.6(b)所示,主轴电机经带传动传递给主轴, 带传动主要采用 V型带或齿形带传动,可以避免齿轮 传动时引起的振动与噪声,且其结构简单、安装调试 方便,应用广泛。
1.主轴部件的支承与润滑 根据主轴部件的工作精度、刚度、温升和结构的

数控车床结构范文

数控车床结构范文

数控车床结构范文数控车床是一种使用计算机控制系统的机床,通过预先编程的方式,能够自动进行加工,并且实现极高的准确度和效率。

数控车床的结构主要包括机床床身、主轴箱、进给箱和控制系统等部分。

一、机床床身数控车床的床身是整个机床的基础,也是承载所有组件和零部件的主要结构。

床身通常由铸铁或焊接钢板制成,具有足够的刚性和稳定性,能够承受加工过程中的各种力和震动。

床身上通常有V型或者平坦的导轨,用于安装和导向主轴箱和进给箱。

二、主轴箱主轴箱是数控车床上的一个重要部件,主要用于驱动刀具和工件的相对运动。

主轴箱通常由主轴驱动装置、主轴箱壳体、主轴箱传动装置和进给机构等组成。

主轴箱壳体上安装有主轴和主轴伺服电机,主轴通过传动装置和主轴驱动装置相连,用于旋转刀具。

进给机构通常是通过主轴箱内部的螺杆、滑块和导轨等部件来实现刀具和工件的进给运动。

三、进给箱进给箱是数控车床的另一个重要部件,用于控制刀具和工件在加工过程中的进给速度和方向。

进给箱通常由进给伺服电机、进给箱壳体、进给传动装置和进给机构等部分组成。

进给伺服电机通过传动装置与进给机构相连,实现刀具和工件的进给运动。

进给箱壳体上通常装有进给选择器,用户可以通过选择器设定进给模式、进给速度和进给方向等参数。

四、控制系统控制系统是数控车床上最为重要的部分,用于实时控制和监控机床的加工过程。

控制系统通常包括机床控制器、数控软件和人机界面等部分。

机床控制器与数控软件相连,通过预先编程的方式控制数控车床的各种运动和加工参数。

人机界面通常是通过电脑显示屏和键盘等设备,用户可以通过界面输入指令、监控加工过程和调整参数等。

总结:数控车床的结构包括机床床身、主轴箱、进给箱和控制系统等部分。

机床床身是整个机床的基础,具有足够的刚性和稳定性。

主轴箱用于驱动刀具和工件的相对运动,进给箱用于控制刀具和工件的进给速度和方向。

控制系统是整个数控车床的大脑,通过预先编程的方式实现加工过程的控制和监控。

简述数控车床结构

简述数控车床结构

简述数控车床结构数控车床是一种高精度、高效率的机床,它的结构设计和工作原理都非常复杂。

本文主要介绍数控车床的结构和组成部分,以及每个部分的功能和作用。

一、数控车床的结构数控车床的整体结构可以分为床身、主轴箱、进给箱、刀架、工作台等几个部分。

下面分别介绍每个部分的结构和作用。

1.床身床身是数控车床最基本的部分,它承载整个机床的重量和力量。

床身通常由铸铁或钢板制成,具有高强度和稳定性。

床身上安装了主轴箱、进给箱、刀架和工作台等组件。

2.主轴箱主轴箱是数控车床的核心部分,它包括主轴、主轴马达、主轴箱壳体、主轴前轴承和后轴承等组件。

主轴箱的主要作用是驱动工件旋转,完成车削加工。

3.进给箱进给箱是数控车床的另一个重要部分,它包括进给马达、进给螺杆、进给箱壳体、进给前轴承和后轴承等组件。

进给箱的主要作用是控制工件的进给速度和方向,完成车削加工。

4.刀架刀架是数控车床的切削部分,它包括主轴箱和进给箱中的伺服电机、刀架壳体、刀架座、刀杆、刀片等组件。

刀架的主要作用是控制刀具的位置和方向,完成车削加工。

5.工作台工作台是数控车床的工件支撑部分,它包括工作台床身、工件卡盘、工件支撑、工作台传动等组件。

工作台的主要作用是固定工件,并控制工件的旋转和进给。

二、数控车床的组成部分数控车床的组成部分主要包括数控系统、伺服系统、机械传动系统和液压系统等。

1.数控系统数控系统是数控车床的核心部分,它控制着整个机床的运动和加工过程。

数控系统包括硬件和软件两部分,硬件包括主板、数控器、显示屏等组件,软件包括编程软件、操作软件等组件。

数控系统可以实现自动化加工,提高生产效率和产品质量。

2.伺服系统伺服系统是数控车床的关键部分,它控制着刀架和进给箱的运动和位置。

伺服系统包括伺服电机、伺服驱动器、编码器等组件,它们通过信号传递和反馈控制实现精确的位置控制。

3.机械传动系统机械传动系统是数控车床的重要部分,它负责将电能转换成机械能,驱动主轴和进给箱的运动。

数控机床机械传动结构

数控机床机械传动结构
第 一 节
数 控 机 床 的 主 运 动 结 构
防松
第 一 节
数 控 机 床 的 主 运 动 结 构
数控机床的典型主轴部件
第 一 节
数 控 机 床 的 主 运 动 结 构
第 一 节
数 控 机 床 的 主 运 动 结 构
第 一 节
数 控 机 床 的 主 运 动 结 构
第 一 节
数 控 机 床 的 主 运 动 结 构
这种配置的结构简单、安装调试方便,且在传动上能满
第 一 足转速与转矩的输出要求,但其调速范围及特性相对于交、 节
数 直流主轴电机系统而言要差一些。


主要用于经济型或中低档数控机床上。







3) 交、直主轴电机 — 主轴部件
第 一 节





这种配置形式同上面一样,但电机是性能更好交直流
第二节 进给系统的机械传动结构
一、概述

六 章
1、进给系统的功用
数 协助完成加工表面的成形运动,传递所需的运动及动力。

机 床
2、进给系统机械部分的组成
的 机
传动机构+运动变换机构+导向机构+执行件(工作台)

传 传动机构: 齿轮传动、同步带传动

结 运动变换:丝杠螺母副、蜗杆齿条副、齿轮齿条副等
数 控
动和噪声。转速高,目前最高可达200000 r/min。其

缺点是电机运转产生的振动和热量将直接影响到主
床 的
轴,因此,主轴组件的整机平衡、温度控制和冷却

是内装式电机主轴的关键问题

第三章 数控车床机械结构与装调第四节 数控车床刀塔

第三章 数控车床机械结构与装调第四节 数控车床刀塔

二、液压刀塔介绍
与电动刀塔相比,液压刀塔能实现快 速、低噪声、正反转双向最短路径转动寻 找换刀刀位,松开和锁紧迅速,工作可靠 性好。但需要相应的液压系统提供压力油 和控制装置,所以一般在全功能数控车床 上配置液压刀塔。
二、液压刀塔介绍
数车排式刀塔
排式刀塔的各刀夹固定在横 向滑板上, 刀位切换运动直 接采用X轴快移运动,结构简 单,制造成本低,刀具系统 刚性好。 刀具容量小、整体占用空间 大,适合以纵向进给为主的 小型数控车上应用。
1—活动鼠牙盘 2—导向销 3—上刀架本体 4—下刀架
• 免抬式四刀位电动刀塔
结构特点
1.上刀架与鼠牙盘为独 立的两个零件,用8个 圆周分布的圆柱导向销 2活动连接。 2.活动鼠牙盘1单独作 升降运动,上刀架在导 向销的作用下作单方向 转动,上下刀架始结合 面始终保持接触。
性能特点
在换刀转位过程中,上下刀架始终闭合,有效防止切削液和切屑等杂物 进入刀塔内部,刀塔传动可靠性和精度保持性提高。
拆去棘爪
拆去定 位盘
一、电动刀塔
刀塔拆装调整
③拆卸上刀架等
1
2
拆下 蜗杆
取出定 位盘
拆去上盖 和螺母
34
拆去定 位盘
一、电动刀塔
刀塔拆装调整
④拆卸立轴与轴承
1
2
拆下立轴
用拉马拆除轴承
一、电动刀塔
刀塔拆装调整
⑤装配与调整
一、装配
装配过程与拆卸过程 除了轴承装配采用压 力机以外基本上是逆 向的。
传动原理
2.卧式八刀位电动刀塔
• 联接方式…… • 动作过程: a 从锁紧到抬起
B 从转位到反转夹紧
二、液压刀塔介绍
卧式12刀位液压刀塔

专科作业《数控机床》作业答案

专科作业《数控机床》作业答案

读书破万卷下笔如有神《数控机床》作业答案数控机床作业1第1章一、1. 控制介质、数控系统、伺服系统、机床本体、反馈装置2.数字控制3.并联4.自适应控制二、1.A 2.D 3.A 4.D 5.B三、1. ×2. √3.×4.√5.√四、1. 数控机床的发展趋势(1)高速度与高精度化(2)多功能化(3)智能化(4)高的可靠性2. 数控机床一般由控制介质、数控系统、伺服系统、机床本体、反馈装置和各类辅助装置组成。

1、控制介质:信息载体2、数控系统:控制核心3、伺服系统:电传动联系环节4、反馈装置:反馈环节5、辅助装置:包括ATC、APC、工件夹紧放松机构、液压控制机构等6、机床本体:结构实体3. 数控机床的主要工作过程:(1)根据工件加工图样进行工艺分析,确定加工方案、工艺参数和位移数据。

(2)用规定的程序代码和格式编写零件加工程序单;或用自动编程软件进行CAD/CAM工作,直接生成零件的加工程序文件。

(3)程序的输入或输出。

(4)将输入到数控单元的加工程序进行试运行、刀具路径模拟等。

(5)通过对机床的正确操作,运行程序,完成零件的加工。

数控机床作业2第2章一、1. 进给传动系统 2. 电主轴 3.制动 4.消除间隙 5.卸载 6.焊接7.直接驱动的回转工作台8.位置检测9.顺序选刀10.柔性制造单元FMC二、1.C 2.C 3.C4.A 5.C 6.A 7. B三、1. ×2. √3. √4.√5.×6.√7.×四、1. 数控机床机械结构的主要特点(1) 高的静、动刚度及良好的抗振性能(2)良好的热稳定性(3)高的灵敏度(4)高效化装置、高人性化操作2. 数控机床主传动系统的变速方式、特点及应用场合1. 带有变速齿轮的主传动特点:通过少数几对齿轮降速,扩大输出扭矩,以满足主轴低速时对输出扭矩特性的要求。

应用:大、中型数控机床采用这种变速方式。

2. 通过带传动的主传动特点:电动机本身的调速就能够满足要求,不用齿轮变速,可以避免齿轮传动引起的振动与噪声。

数控机床机械结构

数控机床机械结构
Байду номын сангаас
机械制造工艺与设备
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机械制造工艺与设备
数控机床机械结 构
机械结构
1.1 总体布局
数控机床通常由存储介质、输入装置、输出装置、数控 系统、伺服系统、主轴单元(含电主轴)、滚珠丝杠副和滚动 导轨副、刀库和机械手、数控回转刀架和回转工作台、高速防 护部件和机床床身等组成。
数控机床可在一次装夹下完成大量工序,重调又方便,故 适用于中、小批量生产。近年来,已开始用于汽车制造等行业 的大批量生产。从单件到大批量都可充分发挥数控机床高生产 率,低废品率,减少半成品储备,缩短生产周期,便于调整等 优点。
1.3 进给系统
一个典型数控机床闭环控制的进给系统,通常由位置比较 和放大单元、驱动单元、机械传动装置及反馈元件等部分组 成。这里所说的机械传动装置是将驱动源旋转运动变为工作 台直线运动的整个机械传动链,包括减速装置、转动变移动 的丝杠螺母副及导向元件等。
为了确保数控机床进给系统的传动精度、灵敏度和工作 稳定性,对机械部分设计总的要求是消除间隙、减小摩擦、 减小运动惯量、提高传动精度和刚度。
1.2 主传动系统及主轴部件
数控机床的主传动系统包括主轴电动机、传动系统和主轴组 件。它比普通机床的主传动系统的结构简单,这是因为其变速功 能全部或大部分由主轴电动机的无极调速来承担,省去了繁杂的 齿轮变速结构。
数控机床要求主轴调速范围大,不但有低速、大转矩功能, 而且还要有较高的速度。其主传动系统要求有较高的旋转精度和 运动精度,对于主轴的静刚度、耐磨性和抗振性要求较高。此外, 低温升和减小热变形也是对主传动系统要求的重要指标。
1.4 床身
床身是机床的主体,是整个机床的基础支承件,一般用来放 置导轨、主轴箱等重要部件。其结构对机床的性能和布局有很大 的影响。

数控技术数控机床的机械结构

数控技术数控机床的机械结构
《数控技术—》—机械制造及自动化
《数控技术—》—机械制造及自动化
这是大、中型数 控机床采用较多 的一种方式。
这主要应用在小 型数控机床上。
这种主传动方式大大简 化了主轴箱体结构,提 高了主轴部件的刚度。
8.2.2 主轴组件结构
一、主轴轴承的配置方式 1、前后支撑采用不同轴承
此配置形式使主轴的综合刚度大幅度提高,可以满足强 力切屑的要求,因此普遍应用于各类数控机床。 2、前轴承采用高精度双列向心推力球轴承
《数控技术—》—机械制造及自动化
2.抗震性好 机床工作时可能产生两种形态的振动:强迫振 动和自激振动。 数控机床在高速重切削情况下应无振动,以保 证加工工件的高精度和高的表面质量,特别要 注意的是避免切削时的自激振动,因此对数控 机床的动态特性提出更高的要求。
《数控技术—》—机械制造及自动化
3.热稳定性好 数控机床的热变形是影响加工精度的重要因素 。引起热变形的热源主要是机床的内部热源, 如电动机发热、摩擦热及切削热等。机床的热 膨胀不均是影响刀具与工件正确位置的一个主 要因素。机床的热稳定性好包括机床的温升小 ,产生温升后使温升对机床的变形影响小,机 床产生热变形时对精度的影响较小
《数控技术—》—机械制造及自动化
4.灵敏度高
数控机床要求在相当大的进给速度范围内能 达到较高的精度,因而运动部件应具有较高的 灵敏度。
导轨通常用滚动导轨,塑料导轨,静压导轨等 以减小摩擦力,使其无低速爬行现象。工作台 、刀架等部件的移动由伺服电机驱动,经过滚 珠丝杠传动,减少了进给系统所需的驱动扭矩 ,提高定位精度和运动平稳性。
15、我就像一个厨师,喜欢品尝食物。如果不好吃,我就不要它。2021年8月下午11时4分21.8.1623:04August 16, 2021

数控机床的机械结构

数控机床的机械结构

两级齿轮变速 液压拔叉实现齿轮滑移
22
CNC
4.3 数控机床的主传动系统
4.3.2 主轴的联接型式
➢ 定传动比的联结型式 主电动机和主轴一般采用定传动比的联结型
式,或是主电动机和主轴直接联结的型式,在使 用定传动比传动时,通常采用三角皮带或同步皮 带传动
电动机和主轴直接联结的型式,可以大大简 化主轴传动系统的结构,有效地提高主轴刚度和 可靠性。
4.4.2 数控机床进给传动系统的基本型式
➢ 数控机床的进给运动有两大类
– 直线进给运动:机床的基本坐标轴(X、Y、Z轴)以及和基本坐标轴平行的坐标轴(U 、V、W等)的运动
– 圆周进给运动:指绕基本坐标轴X、Y、Z回转的坐标轴运动。
➢ 实现直线进给运动主要有三种型式
▪ 通过丝杠(通常为滚珠丝杠或静压丝杠)螺母副,将伺服电动机的旋转运动变成直 线运动。
4.4.1数控机床对进给传动系统的要求
主要内容
(4)摩擦阻力要小
在进给系统中要尽量减少传动件之间的摩擦阻力, 尤其是减少丝杠传动和工作台运动导轨之间的摩擦, 以消除低速进给爬行现象,从而提高整个伺服进给系 统的稳定性。广泛采用滚珠丝杠和滚动导轨以及塑料 导轨和静压导轨。
42
CNC
4.4 数控机床的进给传动系统
19
CNC
4.3 数控机床的主传动系统
4.3.2 主轴的联接型式
➢ 用辅助机械变速机构联接 在使用无级变速传动的基础上,再增加两级或
三级辅助机械变速机构作为补充。通过分段变速方 式,确保低速时的大扭矩,扩大恒功率调速范围, 满足机床重切削时对扭矩的要求
辅助机械变速机构 :通过电磁离合器、液压 或气动带动滑移齿轮等方式实现
4.3.1主传动的基本要求和变速方式

数控机床的机械结构

数控机床的机械结构

数控机床的机械结构在数控机床进展的最初阶段,其机械结构与通用机床相比没有多大的变化,只是在自动变速、刀架与工作台自动转位与手柄操作等方面作些改变。

随着数控技术的进展,考虑到它的操纵方式与使用特点,才对机床的生产率、加工精度与寿命提出了更高的要求。

数控机床的主体机构有下列特点:1)由于使用了高性能的无级变速主轴及伺服传动系统,数控机床的极限传动结构大为简化,传动链也大大缩短;2)为习惯连续的自动化加工与提高加工生产率,数控机床机械结构具有较高的静、动态刚度与阻尼精度,与较高的耐磨性,而且热变形小;3)为减小摩擦、消除传动间隙与获得更高的加工精度,更多地使用了高效传动部件,如滚珠丝杠副与滚动导轨、消隙齿轮传动副等;4)为了改善劳动条件、减少辅助时间、改善操作性、提高劳动生产率,使用了刀具自动夹紧装置、刀库与自动换刀装置及自动排屑装置等辅助装置。

根据数控机床的适用场合与机构特点,对数控机床结构因提出下列要求:一、较高的机床静、动刚度数控机床是按照数控编程或者手动输入数据方式提供的指令自动进行加工的。

由于机械结构(如机床床身、导轨、工作台、刀架与主轴箱等)的几何精度与变形产生的定位误差在加工过程中不能人为地调整与补偿,因此,务必把各处机械结构部件产生的弹性变形操纵在最小限度内,以保证所要求的加工精度与表面质量。

为了提高数控机床主轴的刚度,不但经常使用三支撑结构,而且选用钢性很好的双列短圆柱滚子轴承与角接触向心推力轴承铰接出相信忒力轴承,以减小主轴的径向与轴向变形。

为了提高机床大件的刚度,使用封闭界面的床身,并使用液力平衡减少移动部件因位置变动造成的机床变形。

为了提高机床各部件的接触刚度,增加机床的承载能力,使用刮研的方法增加单位面积上的接触点,并在结合面之间施加足够大的预加载荷,以增加接触面积。

这些措施都能有效地提高接触刚度。

为了充分发挥数控机床的高效加工能力,并能进行稳固切削,在保证静态刚度的前提下,还务必提高动态刚度。

机械制造与自动化专业《数控机床进给系统机械结构》

机械制造与自动化专业《数控机床进给系统机械结构》

数控机床进给系统机械结构数控机床进给系统,尤其是轮廓控制系统,必须对进给运动的位置和运动的速度两个方面同时实现自动控制,典型数控机床闭环控制的进给系统,通常由位置比拟和放大单元、驱动单元、机械传动装置及检测反应元件等几局部组成。

机械传动装置是指将驱动源旋转运动变为工作台直线运动的整个机械传动链,包括减速装置、转动变移动的丝杠螺母副及导向元件等。

为确保数控机床进给系统的传动精度、灵敏度和工作稳定性,数控机床一般采用低摩擦的传动副,如减摩滑动导轨、滚动导轨及静压导轨、滚珠丝杠等。

1.滚珠丝杠螺母副滚珠丝杠螺母副是回转运动与直线运动相互转换的传动装置,在数控机床上得到了广泛的应用。

它的结构特点是在具有螺旋槽的丝杠螺母间装有滚珠作为中间传动元件,以减少摩擦。

工作原理如图4-7所示。

图中丝杠和螺母上都加工有圆弧形的螺旋槽,当它们对合起来就形成了螺旋滚道。

在滚道内装有滚珠,当丝杠与螺母相对运动时,滚珠沿螺旋槽向前滚动,在丝杠上滚过数圈以后通过回程引导装置,逐个地又滚回到丝杠和螺母之间,构成一个闭合的回路管道。

图4-7 滚珠丝杠副的原理图滚珠丝杠副的优点是摩擦系数小,传动效率高, 可达~,所需传动转矩小;灵敏度高,传动平稳,不易产生爬行,随动精度和定位精度高;磨损小,寿命长,精度保持性好;可通过预紧和间隙消除措施提高轴向刚度和反向精度;运动具有可逆性,不仅可以将旋转运动变为直线运动,也可将直线运动变为旋转运动。

缺点是制造工艺复杂,本钱高,在垂直安装时不能自锁,因而需附加制动机构。

〔1〕滚珠丝杠螺母副的结构滚珠的循环方式有外循环和内循环两种。

滚珠在返回过程中与丝杠脱离接触的为外循环;滚珠在循环过程中与丝杠始终接触的为内循环。

在内、外循环中,滚珠在同一个螺母上只有一个回路管道的叫单循环,有两个回路管道的叫双列循环。

循环中的滚珠叫工作滚珠,工作滚珠所走过的滚道圈数叫工作圈数。

外循环滚珠丝杠副按滚珠循环时的返回方式主要有插管式和螺旋槽式。

数控机床的机械结构

数控机床的机械结构
1、结构简单、操作方便、自动化程度高
2、广泛采用高效、无间隙传动装置和新技术、新产品 3、具有适应无人化、柔性化加工的特殊部件
4、对机械结构、零部件的要求高
1.3 数控机床对机械结构的基本要求
1、提高机床结构的静刚度
刚度:结构在特定的激扰下抵抗变形的能力。 静载荷下抵抗变形的能力称为静刚度,动载荷下抵抗变形的能力称为动刚度, 即引起单位振幅所需要的动态力。 静刚度一般用结构的在静载荷作用下的变形多少来衡量,动刚度则是用结构的 固有频率来衡量;
间并联机构为基础,利用
计算机数字控制的方法, 以软件取代部分硬件,以 电气装置和电子器件取代 部分机械传动。
井冈山大学机电工程学院
23
数控机床的机械结构
3 数控机床的导轨
3.1 数控机床对导轨的基本要求 机床上的直线运动部件都是沿着它的床身、立柱、横梁等上 的导轨进行运动的,导轨的作用概括地说是对运动部件起导向和 支承作用,导轨的制造精度及精度保持性对机床加工精度有着重 要作用的影响。基本要求主要有: 导向精度高; 精度保持性好; 足够的刚度; 良好的摩擦特性; 此外,导轨结构工艺性要好,便于制造和装配,便于检验、 调整和维修,而且有合理的 导轨防护和润滑措施等。
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数控机床的机械结构
3.2数控机床导轨的种类与特点
滑动导轨
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数控机床的机械结构
3.2数控机床导轨的种类与特点
滚动导轨 滚动导轨是在导轨面之间放置滚珠、滚柱、滚针等滚动体,
使导轨面之间的滑动摩擦变成为滚动摩擦。滚动导轨与滑动导
轨相比的优点是: ①灵敏度高,且其动摩擦与静摩擦系数相差甚微,因而运动 平稳,低速移动时,不易出现爬行现象。 ②定位精度高,重复定位精度可达0.2μm。
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