数控机床的适用范围及结构特点

数控机床的适用范围及结构特点

1. 数控机床的适用范围

一般来说，数控机床特别适合于加工零件较复杂、精度要求高、产品更新频繁、生产周期要求短的场合。数控加工适用范围可用图7-7粗略表示。

图7-7所示为零件复杂及生产批量的不同，三种机床的应用范围的变化，当零件不太复杂，生产批量又较小时，宜采用通用机床；当生产批量很大，宜采用专用机床；而随着零件复杂程度的提高，数控机床越显得适用。目前，随着数控机床的普及，应用范围止由BCD向EFG线复杂性较低的范围扩大。

从图7-7中可看出通用机床、专用机床和数控机床零件加工批量与生产成本的关系。在多品种、中小批量生产情况下，采用数控机床总费用更为合理。

根据数控加工的优缺点及国内外大量应用实践，一般可按适用程度将零件分为三类：

（1）最适用类

1）形状复杂，加工精度要求高，用通用机床无法加工或虽然能加工但很难保证产品质量的零件。

2）用数学模型描述的复杂曲线或曲面轮廓零件。

3）有难测量、难控制进给、难控制尺寸的不开敞内腔的壳体或盒型零件。

4）必须在依次装夹中合并完成铣、镗、铰或螺纹等多工序的零件。

（2）较适用类

1）在通用机床加工时极易受人为因素（如：情绪波动、体力强弱、技术水平高低等）干扰，零件价值又高，一旦质量失控会造成重大经济损失的零件；

2）在通用机床上加工时必须制造复杂的专用工装的零件。

3）需要多次更改设计后才能定型的零件。

4）在通用机床上加工需要作长时间调整的零件。

5）用通用机床加工时，生产率很低或体力劳动强度很大的零件。

（3）不适用类

1）生产批量大的零件。

2）装夹困难或完全靠找正定位来保证加工精度的零件。

3）加工余量不稳定，且数控机床上无在线检测系统可自动调整零件坐标位置的零件。

4) 必须用特定的工艺装备协调加工的零件。

2. 数控机床的结构特点

1）主运动常用交流或直流电动机拖动，采用变频调速，简化了主传动系统的机械结构，而且转速高、功率大，速度变换迅速、可靠；能无级变速。合理选择切削用量。

2）主轴部件和支承件均采用了刚度和抗振性较好的新型结构。如采用动静压轴承的主轴部件，采用钢板焊接结构的支承件等。

3）采用了摩擦因数很低的塑料滑动导轨、滚动导轨和静压导轨，以提高机床运动的灵敏性。

4）进给传动中，一方面采用无间隙的传动装置和元件，如滚珠丝杠副、静压蜗杆蜗条副、预加载荷的双齿轮齿条副等。另一方面采用消除间隙措施，如偏心套式、锥度齿轮式及斜齿轮垫片错齿等消隙结构。

5）采用了多主轴、多刀架的结构，以提高单位时间内的切削功率。

6）具有自动换刀和自动交换工件的装置，以减少停机时间。

7）采用自动排屑、自动润滑装置等。