数控机床的知识

数控机床的知识

　数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。下面我来介绍下数控机床相关的知识，希望大家觉得受用。

　一、结构要求与总体布局

　在数控机床发展的最初阶段，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、刀架和工作台自动转位和手柄操作等方面作些改变。随着数控技术的发展，考虑到它的控制方式和使用特点，才对机床的生产率、加工精度和寿命提出了更高的要求。数控机床的主体机构有以下特点：

　1、由于采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、为适应连续的自动化加工和提高加工生产率，数控机床机械结构具有较高的静、动态刚度和阻尼精度，以及较高的耐磨性，而且热变形小;

　3、为减小摩擦、消除传动间隙和获得更高的加工精度，更多地采用了高效传动部件，如滚珠丝杠副和滚动导轨、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，采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和机构特点，对数控机床结构因提出以下要求：

　(一)较高的机床静、动刚度

　数控机床是按照数控编程或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、刀架和主轴箱等)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，必须把各处机械结构部件产生的弹性变形控制在最小限度内，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，不但经常采用三支撑结构，而且选用钢性很好的双列短圆柱滚子轴承和角接触向心推力轴承铰接出相信忒力轴承 ，以减小主轴的径向和轴向变形。为了提高机床大件的刚度，采用封闭界面的床身，并采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，采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，并能进行稳定切削，在保证静态刚度的前提下，还必须提高动态刚度。常用的措施主要有提高系统的刚度、增加阻尼以及调整构件的自振频率等。试验表明，提高阻尼系数是改善抗振性的有效方法。钢板的焊接结构既可以增加静刚度、减轻结构重量，又可以增加构件本身的阻尼。因此，近年来在数控机床上采用了钢板焊接结构的床身、立柱、横梁和工作台。封砂铸件也有利于振动衰减，对提高抗振性也有较好的效果。

　(二)减少机床的热变形

　在内外热源的影响下，机床各部件将发生不同程度的热变形，使工件与刀具之间的相对运动关系遭到破环，也是机床季度下降。对于数控机床来说，因为全部加工过程是计算的指令控制的，热变形的影响就更为严重。为了减少热变形，在数控机床结构中通常采用以下措施。

　1、减少发热

　机床内部发热时产生热变形的主要热源，应当尽可能地将热源从主机中分离出去。

　2、控制温升

　在采取了一系列减少热源的措施后，热变形的情况将有所改善。但要完全消除机床的内外热源通常是十分困难的，甚至是不可能的。所以必须通过良好的散热和冷却来控制温升，以减少热源的影响。其中部较有效的方法是在机床的发热部位强制冷却，也可以在机床低温部分通过加热的方法，使机床各点的温度趋于一致，这样可以减少由于温差造成的翘曲变形。

　3、改善机床机构

　在同样发热条件下，机床机构对热变形也有很大影响。如数控机床过去采用的单立柱机构有可能被双柱机构所代替。由于左右对称，双立

　二、主运动机械部件

　数控机床的主传动运动是指生产切屑的传动运动，例如，数控车床上主轴带动工件的旋转运动，立式加工中心上主轴带动铣刀、镗刀和砂轮等的旋转运动。数控机床的主传动运动是通过主传动电机拖动的。

　(一)主传动运动的变速系统

　目前，数控机床的主传动电机已经基本不再使用普通交流异步电机和传统的直流调速电机，他们与逐步被新兴的交流变频调速伺服电机和直流伺服调速电机代替。

　数控机床的主运动要求有较大的调速范围，以保证加工时能选用合理的切屑用量，从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。

　为了适应各种工件和各种工件材料的要求，自动换刀的数控机床和加工中心主运动的调速范围应进一步扩大。数控机床的变速时按照控制指令自动进行的，因此变速机构必须适应自动操作的要求。

　由于直流和交流变速主轴电机的调速系统日趋完善，不仅能方便地实现宽范围的无级变速，而且减少了中间传递环节和提高了变速控制的可靠性，因此在数控机床的`主传动系统中更能显示出它的优越性。

　为了确保低速时的扭矩，有的数控机床在交流和直流电机无级变速的基础上配以齿轮变速。由于主运动采用了无级变速，在大型数控车床上测斜端面时就可实现恒速切屑控制，以便进一步提高生产效率和表面质量。数控机床

　主传动主要有三种配置方式。

　1、带有变速齿轮的主传动

　这是大、种型数控机床采用较多的一种方式。通过少数几对齿轮减速，扩大了输出扭矩，以满足主轴对输出扭矩特性的要求。一部分小型数控机床业采用此种传动方式，以获得强力切屑时所需要的扭矩。滑移齿轮的移位大都采用液压拨或直接由液压油缸带动齿轮实现。

　2、通过皮带传动的主传动

　这主要应用在小型数控机床上，可以避免齿轮传动是引起的振动与噪声。但它只能使用与要求的扭矩特性的主轴。

　3、由调速电机直接驱动的主传动

　这种主传动方式大大简化了主轴箱体与主轴的结构，有效地提高了主轴部件的刚度。但主轴输出扭矩小，电机发热对主轴的精度影响较大。

数控卡盘拉杆的长度确定：需要吧回转缸活塞和卡盘的中仁（楔形拉杆）也推到卡盘都推到最前面，然后尺子量出从卡盘到尾部油缸包括螺纹的总长，即数控卡盘拉杆的长度。

数控卡盘采用模块设计方法。该机床根据用户要求，采用国内外各种数控系统，屏幕液晶CRT显示，实现汉字提示全屏幕编辑。

主轴采用高精度的滚动轴承支承；主传动采用进口变频调速器，实现无级调速功能及恒线速切削功能；床身采用超音频淬硬处理，采用贴塑导轨；X轴和Z轴均采用步进或伺服电机，通过滚珠丝杠，实现进给运动。

扩展资料：

1、根据行程需要选择油缸。

2、根据拉紧力需要选择油缸。

3、根据连接方式需要选择油缸。

这三点要综合考虑。

一般液压卡盘都是通过螺纹接头来与回转液压缸的拉杆连接的。

卡盘拆卸时，先将一般为6个螺钉（与主轴鼻端连接）卸下，然后让卡盘推出鼻端，小型卡盘可以手托住，逆时针旋转卡盘，将其从拉杆卸下（卡盘一定托住，小心掉下来，另外在卸的过程中保持卡盘始终在中心，别让拉杆螺纹受伤）。

 ——数控卡盘

大型数控机床平衡油缸的固定方法有：底座固定、支架固定和导轨固定。

1、底座固定：将平衡油缸与机床的底座相连接，并通过螺栓、联轴器或其他固定装置将其牢固固定在底座上。

2、支架固定：将平衡油缸与机床的支架相连接，并通过螺栓、销轴等固定装置将其牢固固定在支架上。

3、导轨固定：有些数控机床平衡油缸会通过导轨进行运动，这时可以使用导轨固定槽或夹紧装置将平衡油缸牢固地固定在导轨上。

为液压卡盘，液压尾台，液压转塔，提供稳定的压力。一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。 控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。 辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。 液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。

　　

　　数控压装机主要由弓形机架、移动板、下工作台、导向柱鑫台铭、主油缸、液压系统、电气系统、限位装置、管路等部分组成。

　　1以2-20MPA的液体压力为动力源,外接三相AC380V50HZ或三相AC22060HZ交流电源2以液体作为介质来传递能量，采用进口低噪音齿轮油泵

　　3采用测力传感器直接测量压装力,精度为正负5N压力信号控制系统采用数字信号传输,精确保证了测力传感器的精度不受传输而下降

　　3设备待机,滑快上下移动时噪音比同类产品要小很多

　　4采用整体焊接的坚固开式结构,可使机身保持足够的的钢性,同时拥有最方便的操作空间,5分手动和半自动两种控制方式,手动可将压装上模停在任意行程范围内,配有紧急回升按钮,加装有红外线护手装置

　　6该系列压床的压装行程通过旋转编码器将位移量传送至可编程器,由已编写好的程序自动控制

　　7压力、行程、保压时间、闭合高度客户均可在触摸屏上自行调整1力的精确显示，最小单位001KN（采用测力传感器直接测量8位移的精确显示最小单位001。

　　9过盈检测（预设5点位置的力进行上下限对比）10以X轴为位移，Y轴为力进行力位移曲线描绘。11可将压装数据保存成EXCEL格式，

　　12可存储20套设定参数，8套不同的设备动作。

　　13液压系统计内置机架内,外观整洁,轻巧,稳重。

　　数控压装机的工作原理就是电机带动油泵转动，把液压油输送到集成插装阀快内，然后在通过各个换向阀、单向阀和溢流阀把液压油分配到油缸的上下腔，在液压油产生了高压，从而使油缸能上下或者左右运动。数控压装机是利用液压油为介质来传递能量的设备。液压油在密闭的容积内传递能量石也是遵循帕斯卡定律的。