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1、第二章数控机床的结构第二章数控机床的结构 数控机床的价格贵 每小时加工费高 必须大幅度地降低单件加工时间 要求数控机床在一次装夹中能进行粗 精加工 数控机床的结构必须具有很高的强度 刚度和抗振性 第一节 数控机床的结构要求 一 模块化和机电一体化 第一节 数控机床的结构要求 一 模块化和机电一体化 模块化设计思想 由用户根据实际需要合理配置机床 机电一体化 综合考虑机械和电气两方面的有机结合体 二 提高机床的静 动刚度二 提高机床的静 动刚度 静刚度 加强构件刚度 合理安排筋板 平衡变形 预加载荷 动刚度 提高静刚度 增加阻尼 调整构件质量和自振频率 三 减少机床热变形三 减少机床热变形 主轴
2、箱主轴箱 丝杠丝杠 措施 措施 减少发热 分离热源 减小摩擦 充分润滑 及时清屑 控制温升 充分冷却 平衡温升 改善结构 四 减少运动部件的摩擦和消除传动间隙四 减少运动部件的摩擦和消除传动间隙 减小摩擦力可避免 低速爬行 现象 故采用滚动导轨 滚珠丝杆螺母 静压导轨 贴塑导轨等 消除传动间隙可提高系统的加工精度 五 提高机床的寿命和精度保持性五 提高机床的寿命和精度保持性 提高机床主要运动部件的耐磨性和保持良好润滑可提高机床的寿命和精度保 持性 机床高的开动率 缩短投资收回时间 六 减少辅助时间 改善操作性六 减少辅助时间 改善操作性 采用自动换刀 一次安装 空程快速移动可减少辅助时间 机床
3、部件的自锁 互锁 合理的装夹位置 快速排屑机构 集中操作面板可 改善机床操作性 第二节 数控机床主传动系统及主轴部件第二节 数控机床主传动系统及主轴部件 一 主传动变速一 主传动变速 三种主传动变速配置方式 带变速齿轮 通过皮带传动 调速电机直接驱动 二 主轴部件二 主轴部件 1 主轴轴承配置方式 图主轴轴承配置方式 图2 11 a 前 双列短圆柱滚子 双列向心推力球轴承 后 成对向心推力球轴承 特点 刚度大适合 一般要求数控机床 b 前 高精度双列向心推力球轴承 特点 速度高 10000r min 适合 精密 高速轻载 c 双列和单列圆锥滚子轴承 特点 轴向刚度大 能承受大的动载荷适合 低速
4、重载 2 主轴部件特殊结构主轴部件特殊结构 端部结构 主轴内刀具的自动夹紧和切屑清除装置 主轴准停装置 第三节数控机床进给系统 一 对数控机床进给系统的要求 第三节数控机床进给系统 一 对数控机床进给系统的要求 1 减少运动件之间的摩擦阻力 2 提高传动精度和刚度 3 减少惯量 二 滚珠丝杆螺母副二 滚珠丝杆螺母副 具体可分为 内 外循环式滚珠丝杆螺母副 数控机床滚珠丝杆必须具有轴向间隙调整和消除机构 1 轴向间隙调整和消除方法 轴向间隙调整和消除方法 a 双螺母齿差调隙结构 b 双螺母垫片调隙结构 c 双螺母螺纹调隙结构 d 单螺母调隙结构 2 滚珠丝杆安装 滚珠丝杆安装 a 向心轴承 圆锥轴承 b 向心轴承 推力轴承 c 滚珠丝杆专用轴承 3 滚珠丝杆防护 滚珠丝杆防护 三 进给系统传动间隙的消除三 进给系统传动间隙的消除 刚性调整法 柔性调整法 套筒连接结构 四 滚动导轨副四 滚动导轨副 对滚动导轨副的基本要求 1 良好的导向精度 2 良好的精度保持性 3 足够的刚度 目前 直线滚动导轨副已产业化和标准化
