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数控车床的构造和作业进程

2017-03-30 13:36分类:机械维修 阅读:

 

数控车床是数字程序控制车床的简称,它集通用性好的全能型车床、加工精度高的精细型车床和加工功率高的专用型通常车床的特征于一身,是国内运用量最大、掩盖面最广的一种数控机床,占数控机床总数的25%摆布(不包含技术改造而成的车床)。

数控车床的分类

1.数控车床的分类

数控车床的分类办法较多,但通常都以和通常车床类似的办法进行分类。

(1)按车床主轴方位分类

1)立式数控车床 立式数控车床简称为数控车床,其车床主轴笔直于水平面,并有一个直径很大的圆形作业台,供装夹工件用。这类机床首要用于加工径向规范大、轴向规范相对较小的大型杂乱零件。

2)卧式数控车床 卧式数控车床又分为数控水平导轨卧式车床和数控歪斜导轨卧式车床。歪斜导轨构造可以使车床具有更大的刚性,并易于扫除切屑。

(2)按加工零件的底子类型分类

1)卡盘式数控车床 这类车床未设置尾座,适宜车削盘类(含短轴类)零件。其夹紧办法多为电动或液动控制,卡盘构造多具有可调卡爪或不淬火(即软卡爪)。

2)顶尖式数控车床 这类数控车床配备有通常尾座或数控尾座,适宜车削较长的轴类零件及直径不太大的盘、套类零件。

(3)按刀架数量分类

1)单刀架数控车床 通常数控车床通常都配备有各种办法的单刀架,如四工位卧式自动转位刀架或多工位转塔式自转位刀架。如图1所示。

图1 四工位自动转位刀架

(2)双刀架数控车床 这类车床其双刀架的配备(即移动导轨散布)可所以如图2a所示的平行散布,也可所以图2b所示的彼此笔直散布,以及同轨构造。

图2 组合办法的自动转位刀架

数控车床的构成及作业原理

1.数控车床的构成

尽管数控车床品种较多,但通常均由车床主体、数控设备和伺服体系三大有些构成。图3是数控车床的底子构成方框图。

图3 数控车床的底子构成方框图


(1) 车床主体

除了底子坚持通常车床传核算划办法的有些经济型数控车床外,如今大有些数控车床均现已过专门计划并定型出产。

1)主轴与主轴箱

a)主轴 数控车床主轴的反转精度,直接影响到零件的加工精度;其功率巨细、反转速度影响到加工的功率;其同步作业、自动变速及定向准停等恳求,影响到车床的自动化程度。

b)主轴箱 具有有级自动调速功用的数控车床,其主轴箱内的传动安排现已大大简化;具有无级自动调速(包含定向准停)的数控车床,起机械传动变速和变向效果的安排现已不复存在了,其主轴箱也成了"轴承座"及"光滑箱"的代名词;关于改造式(具有手动操作和自动控制加工两层功用)数控车床,则底子上保存其原有的主轴箱。

2)导轨

数控车床的导轨是确保进给运动精确性的首要部件。它在很大程度上影响车床的刚度、精度及低速进给时的平稳性,是影响零件加工质量的首要要素之一。除有些数控车床仍沿袭传统的滑动导轨(金属型)外,定型出产的数控车床已较多地选用贴塑导轨。这种新式滑动导轨的抵触系数小,其耐磨性、耐腐蚀性及吸震性好,光滑条件也比照优胜。

3)机械传动安排

除了有些主轴箱内的齿轮传动等安排外,数控车床已在原通常车床传动链的根底上,作了大崎岖的简化。如吊销了挂轮箱、进给箱、溜板箱及其绝大有些传动安排,而仅保存了纵、横进给的螺旋传动安排,并在驱动电动机至丝杠间增设了(少数车床未增设)可消除其侧隙的齿轮副。

a)螺旋传动安排 数控车床中的螺旋副,是将驱动电动机所输出的旋转运动改换成刀架在纵、横方向上直线运动的运动副。构成螺旋传动安排的部件,通常为滚珠丝杠副,如图4所示。

如图4 滚珠丝杠副

1一螺母 2一丝杠 3一滚珠 4一滚珠循环设备

滚珠丝杠副的抵触阻力小,可消除轴向空隙及预紧,故传动功率及精度高,运动安稳,动作活络。但构造较杂乱,制作技术恳求较高,所以本钱也较高。别的,自行调整其空隙巨细时,难度亦较大。

b)齿轮副。在较大都控车床的驱动安排中,其驱动电动机与进给丝杠间设置有一个简略的齿轮箱(架)。齿轮副的首要效果是,确保车床进给运动的脉冲当量契合恳求,避免丝杠或许发作的轴向窜动对驱动电动机的晦气影响。

4)自动翻滚刀架

除了车削基地选用随机换刀(带刀库)的自动换刀设备外,数控车床通常带有固定刀位的自动转位刀架,有的车床还带有各种办法的双刀架。

5)查看反响设备

查看反响设备是数控车床的首要构成有些,对加工精度、出产功率和自动化程度有很大影响。查看设备包含位移查看设备和工件规范查看设备两大类,其间工件规范查看设备又分为机内规范查看设备和机外规范查看设备两种。工件规范查看设备仅在少数的高档数控车床上配用。
6)对刀设备

除了很少数专用性质的数控车床外,通常数控车床简直都选用了各种办法的自动转位刀架,以进行多刀车削。这么,每把刀的刀位点在刀架上设备的方位,或有关于车床固定原点的方位,都需要对刀、调整和丈量,并以供认,以确保零件的加工质量。

(2) 数控设备和伺服体系

数控车床与通常车床的首要差异就在所以否具有数控设备和伺服体系这两大有些。假定说,数控车床的查看设备恰当于人的双眼,那么,数控设备恰当于人的大脑,伺服体系则恰当于人的双手。这么,就不丑恶出这两大有些在数控车床中地址的首要方位了。


a)数控设备

数控设备的基地是核算机及其软件,它在数控车床中起“指挥”效果:数控设备接纳由加工程序送来的各种信息,并经处理和分配后,向驱动安排宣告施行指令;在施行进程中,其驱动、查看等安排一同将有关信息反响给数控设备,以便经处理后宣告新的施行指令。

b)伺服体系

伺服体系精确地施行数控设备宣告的指令,经过驱动电路和施行元件(如步进电机等),完毕数控设备所恳求的各种位移。
2.数控车床的作业进程

数控车床的作业进程如图5所示。

图5 数控车床的作业进程

(1)首要依据零件加工图样进行技术剖析,断定加工计划、技术参数和位移数据。

(2)用规矩的程序代码和格局规矩编写零件加工程序单;或用自动编程软件进行CAD/cam作业,直接生成零件的加工程序文件。

(3)将加工程序的内容以代码办法无缺记载在信息介质(如穿孔带或磁带)上。

(4)经过阅览机把信息介质上的代码改动为电信号,并运送给数控设备。由手艺编写的程序,可以经过数控机床的操作面板输入程序;由编程软件生成的程序,经过核算机的串行通讯接口直接传输到数控机床的数控单元(MCU)。

(5)数控设备将所承受的信号进行一系列处理后,再将处理效果以脉冲信号办法向伺服体体系宣告施行的指令。

(6)伺服体系接到施行的信息指令后,当即驱动车床进给安排严峻依照指令的恳求进行位移,使车床自动完毕相应零件的加工。

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