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。

数控板料折弯机油缸丝杆是数控板料折弯机的重要组成部分，主要作用是将机械能转化成线性运动能，从而使板料在折弯过程中达到所需的弯曲角度和形状。通过控制油缸丝杆的伸缩来控制机械臂的移动，从而控制板料折弯的程度和角度。油缸丝杆作为折弯机械操作的关键部位，要求具有高精度、高刚性、优良的机械性能和寿命长等特点。同时，也需要加强平时的保养和维护，以确保机器的正常运行和稳定性。

高精密数控油压机的主要特点有：

1、采用高精密位移传感器检测，机械式限位，伺服调节限位距离，重复定位精度高，可达±001mm。与传统同类油压电脑机相比较，定位更精确。

2、机器操作更人性化，友好人机界面，压力、位置、速度可在电脑屏上任意设定调节。

3、采用闭环系统控制，压力精度度；采用比例液压系统控制，可以满足不同的工艺对速度压力的变化要求，并且运行更平稳 。

4、在全自动生产模式下可配合自动生产线使用，较传统机型的生产周期可缩短约20% ；压制速度快，单个产品压制工作循环为4-5秒。

5、带移动工作台，自动送料，保证操作工人的安全。

海沃油缸型号有两种：

1、液压缸分为前顶举和中顶举两种形式，前顶举多级油缸产品特点；

2、缸筒材料采用45#或强度相当的材料，安全余量大；

3、密封圈采用日本华尔卡产品；3）零部件采用数控机床加工，精度易于得到有效保证，生产质量一致性好；

4、采用高端的三维设计及仿真软件进行油缸的设计，校核油缸关键部位的强度，进行液压系统及流场的仿真；

5、具有大规模的液压缸试验室，前顶举自卸车油缸生产后，每根油缸均进行出厂试验。新研制的自卸车油缸进行空、满载性能实验和寿命试验，保证自卸车油缸研制和批产的质量；

6、前顶举自卸车多级液压缸分为：三级、四级液压缸；额定工作压力19MPa；行程3880～6200mm；最大伸出套筒直径为195mm；油缸推力20-56吨，适用车载40-85吨。

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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。

数车切削液可以进入回转油缸。

数控车床的切削液主要用于冷却和润滑切削过程中的摩擦部位，以减少热变形和切削工具的磨损。而回转油缸是数控车床上的一个重要部件，它能够实现工件的定位、旋转和加工。当切削液进入回转油缸时，可以起到冷却和润滑的作用，减少加工过程中的热变形和工具磨损，同时也可以防止工件表面产生氧化和锈蚀。

切削液在数控车床加工中起到非常重要的作用，除了冷却和润滑的作用外，还能够清洗切削区域的切屑和金属粉末，提高加工质量和效率。此外，切削液还可以防止加工过程中产生的火花和火焰，防止工件起火，确保加工安全。因此，在数控车床加工过程中，正确选择和使用切削液是非常重要的。

海沃油缸型号位置：1、液压缸分为前顶举和中顶举两种形式前顶举多级油缸产品特点1）缸筒材料采用45#或强度相当的材料安全余量大；密封圈采用日本华尔卡产品；2、零部件采用数控机床加工精度易于得到有效保证生产质量一致性好；采用高端的三维设计及仿真软件进行油缸的设计校核油缸关键部位的强度进行液压系统及流场的仿真；3、具有大规模的液压缸试验室前顶举自卸车油缸生产后每根油缸均进行出厂试验。新研制的自卸车油缸进行空、满载性能实验和寿命试验保证自卸车油缸研制和批产的质量；前顶举自卸车多级液压缸分为：三级、四级液压缸；额定工作压力19MPa；行程3880～6200mm；最大伸出套筒直径为195mm；油缸推力20-56吨适用车载40-85吨。