数控机床的结构要求课件.doc

数控机床的结构要求 中国机械资讯网-B D E*g-| g D 机床本体是数控机床的主体部分。来自于数控装置的各种运动和动作指令，都必须由机床本体转换成真实的、准确的机械运动和动作，才能实现数控机床的功能，并保证数控机床的性能要求。 $^ h ? F o0E0 \ j8v4E z K(s @,}0数控机床的机床本体由下列各部分组成： b y c U s q j0 中国机械资讯网 } W%E x u2x l5? (1) 主传动系统，其功用是实现主运动。 4X5v1M z K1g J0 中国机械资讯网C _G I _ | j9f (2) 进给系统，其功用是实现进给运动。 Z r }%l s-h0 7~ H,H+J!| T2g0(3) 机床基础件，通常指床身、底座、立柱、滑座、工作台等。其功用是支承机床本体的零、部件，并保证这些零、部件在切削加工过程中占有的准确位置。 0zH J T j n0 v3NT$[ `7J v!Y j0U0(4) 实现某些部件动作和某些辅助功能的装置，如液压、气动、润滑、冷却以及防护、排屑等装置。 p8d F+n @0 X X h I G B W0(5) 实现工件回转、分度定位的装置和附件，如回转工作台。 .p0C ~ M:g5R7g#}0 中国机械资讯网 a#a.H0{,G {5e4a H1d (6) 刀库、刀架和自动换刀装置 (ATC) 。中国机械资讯网 g F B-c J1T ~(c8I*g:T%E9t8X/| H0(7) 自动托盘交换装置 (APC) 。中国机械资讯网:~ @ B Z$n K v Z*{ m5f(q/P0(8) 特殊功能装置，如刀具破损检测、精度检测和监控装置等。中国机械资讯网$Gb d;a:f c | N o M Z8b9[.d0其中，机床基础件、主传动系统、进给系统以及液压、润滑、冷却等辅助装置是构成数控机床的机床本体的基本部件，其他部件则按数控机床的功能和需要选用。尽管数控机床的机床本体的基本构成与传统的机床十分相似，但由于数控机床在功能和性能上的要求与传统机床存在着巨大的差距，所以数控机床的机床本体在总体布局、结构、性能上与传统机床有许多明显的差异，出现了许多适应数控机床功能特点的完全新颖的机械结构和部件。 W:u j d3F k0 #S p U9d ^%U f0数控机床是一种高精度、高效率的自动化加工设备。尽管数控机床价格昂贵，一次性投资巨大，但仍然为机械制造厂家所普遍采用并取得很好的经济效益，其原因在于数控机床能自动化地，高精度、高质量、高效率地解决中、小批量的加工问题。数控技术、伺服驱动技术的发展及在机床上的应用，为数控机床的自动化、高精度、高效率提供了可能性，但要将可能性变成现实，则必须要求数控机床的机械结构具有优良的特性才能保证。这些特性包括结构的静刚度、抗振性、热稳定性、低速运动的平稳性及运动时的摩擦特性、几何精度、传动精度等。 $v k0Oe2`.L0 中国机械资讯网0W4w%Lm f)q 一、提高机床结构的静刚度 O I5\;L R y a0 中国机械资讯网6} I.A c:f \ ? 机床结构的静刚度是指在切削力和其他力的作用下，机床抵抗变形的能力。中国机械资讯网 }-m | T-p ^ ] jZ | e J 中国机械资讯网3U%e7T!~7h _ y(w |5J 机床在加工过程中，受多种外力的作用，包括运动部件和工件的自重、切削力、驱动力、加减速时的惯性力、摩擦阻力等。机床的各部件在这些力的作用下将产生变形，如 各基础 件的弯曲和扭转变形，支承构件的局部变形，固定 连接面和运动啮合面的接触变形等。这些变形都会直接或间接地引起刀具与工件之间产生相对位移，破坏刀具和工件原来所占有的正确位置，从而影响机床的加工精度和切削过程的特性，所以，提高机床的静刚度是机床结构设计的普遍要求。数控机床为获得高效率而具有的大功率和高速度，使它所承受的各种外力负载更加恶劣，而且加工过程的自动化也使得加工误差无法由人工干预来修正和补偿，所以，数控机床的变形对加工精度的影响会更为严重。为了保证数控机床在自动化、高效率的切削条件下获得稳定的高精度，其机械结构应具有更高的静刚度，有标准规定数控机床的刚度系数应比类似的普通机床高 50 ％。中国机械资讯网v!K p ^? T K u M;T1` z x ]01 ．合理设计基础件的截面形状和尺寸，采用合理的筋板结构 #? T I i2A0 8R8v5o!DD z;L q0机床在外力的作用下， 各基础件将 承受弯曲和扭转载荷，其弯曲和扭转变形的大小则取决于基础件的截面抗弯 和抗扭惯性矩 ，抗弯、 抗扭惯性矩大，变形则小，刚度就高。表 5-1 列出了在截面 积相同 ( 即重量相同 ) 时，不同截面形状和尺寸的惯性矩。由表