| 對機床的生產(chǎn)率、加工精度和壽命提出了更高的要求 |
| 在數(shù)控機床生長的開端段，其機器布局與通用機床相比沒有多大的變革，只是在主動變速、刀架和事情臺主動轉(zhuǎn)位和手柄操縱等方面作些轉(zhuǎn)變。隨著數(shù)控技能的生長，思量到它的控制方法和利用特點，才對機床的生產(chǎn)率、加工精度和壽命提出了更高的要求。 |
在數(shù)控機床生長的開端段，其機器布局與通用機床相比沒有多大的變革，只是在主動變速、刀架和事情臺主動轉(zhuǎn)位和手柄操縱等方面作些轉(zhuǎn)變。隨著數(shù)控技能的生長，思量到它的控制方法和利用特點，才對機床的生產(chǎn)率、加工精度和壽命提出了更高的要求。數(shù)控機床的主體機構(gòu)有以下特點：1)由于接納了高性能的無級變速主軸及伺服傳動體系，數(shù)控機床的傳動布局大為簡化，傳動鏈也大大收縮;2)為順應(yīng)一連的主動化加工和進步加工生產(chǎn)率，數(shù)控機床機器布局具有較高的靜、動態(tài)剛度和阻尼精度，以及較高的耐研磨性，并且熱變形小;3)為減小摩擦、消除傳動間隙和得到更高的加工精度，更多地接納了傳動部件，如滾珠絲杠副和轉(zhuǎn)動導軌、消隙齒輪傳動副等;4)為了改進勞動條件、淘汰幫助時間、改進操縱性、進步勞動生產(chǎn)率，接納了刀具主動夾緊裝置、刀庫與主動換刀裝置及主動排屑裝置等幫助裝置。憑據(jù)數(shù)控機床的實用場所和機構(gòu)特點，對數(shù)控機床布局因提出以下要求：
一、較高的機床靜、動剛度
數(shù)控機床是根據(jù)數(shù)控編程或手動輸入數(shù)據(jù)方法提供的指令主動舉行加工的。由于機器布局(如機床床身、導軌、事情臺、刀架和主軸箱等)的多少精度與變形產(chǎn)生的定位偏差在加工歷程中不克不及為地調(diào)解與賠償，因此，必需把到處機器布局部件產(chǎn)生的彈性變形控制在小限度內(nèi)，以包管所要求的加工精度與外貌質(zhì)量。
為了進步數(shù)控機床主軸的剛度，不光常常接納三支持布局，并且選用鋼性很好的雙列短圓柱滾子軸承和角打仗向心推力軸承鉸接出信賴忒力軸承 ，以減小主軸的徑向和軸向變形。為了進步機床大件的剛度，接納關(guān)閉界面的床身，并接納液力均衡淘汰移動部件因位置變更造成的機床變形。為了進步機床各部件的打仗剛度，增長機床的承載本領(lǐng)，接納刮研的方法增長單元面積上的打仗點，并在聯(lián)合面之間施加充足大的預加載荷，以增長打仗面積。這些步伐都能有用地進步打仗剛度。
為了充實發(fā)揮數(shù)控機床的高等加工本領(lǐng)，并能舉行穩(wěn)固切削，在包管靜態(tài)剛度的條件下，還必需進步動態(tài)剛度。常用的措檀越要有進步體系的剛度、增長阻尼以及調(diào)解構(gòu)件的自振頻率等。試驗評釋，進步阻尼系數(shù)是改進抗振性的有用方法。鋼板的焊接布局既可以增長靜剛度、減輕布局重量，又可以增長構(gòu)件自己的阻尼。因此，比年來在數(shù)控機床上接納了鋼板焊接布局的床身、立柱、橫梁和事情臺。封砂鑄件也有利于振動衰減，對進步抗振性也有較好的結(jié)果。
二、淘汰機床的熱變形
在表里熱源的影響下，機床各部件將產(chǎn)生差別水平的熱變形，使工件與刀具之間的相對活動干系遭到破環(huán)，也是機床季度降落。對付數(shù)控機床來說，由于全部加工歷程是盤算的指令控制的，熱變形的影響就更為嚴峻。為了淘汰熱變形，在數(shù)控機床布局中通常接納以下步伐。
1、淘汰發(fā)熱
機床內(nèi)部發(fā)熱時產(chǎn)生熱變形的重要熱源，應(yīng)當盡大概地將熱源從主機中分散出去。
2、控制溫升
在接納了一系列淘汰熱源的步伐后，熱變形的環(huán)境將有所改進。但要消除機床的表里熱源通常是非常困難的，乃至是不大概的。以是必需通過精良的散熱和冷卻來控制溫升，以淘汰熱源的影響。此中部較有用的方法是在機床的發(fā)熱部位逼迫冷卻，也可以在機床低溫部門通過加熱的方法，使機床各點的溫度趨于同等，如允許以淘汰由于溫差造成的翹曲變形。
3、改進機床機構(gòu)
在同樣發(fā)熱條件下，機床機構(gòu)對熱變形也有很大影響。如數(shù)控機床已往接納的單立柱機構(gòu)有大概被雙柱機構(gòu)所取代。由于左右對稱，雙立柱機構(gòu)受熱后的主軸線除產(chǎn)生垂直偏向的平移外，別的偏向的變形很小，而垂直偏向的軸線移動可以方便地用一個坐標的修正量舉行賠償。
軸的熱變形產(chǎn)生在刀具切入的垂直偏向上。這就可以使主軸熱變形對加工直徑的影響低落到小限度。在布局上還應(yīng)盡大概減小主軸中間與主軸向地面的間隔，以淘汰熱變形的總量，同時應(yīng)使主軸箱的前后溫升同等，制止主軸變形后出現(xiàn)傾斜。
數(shù)控機床中的滾珠絲杠常在預計載荷大、轉(zhuǎn)速高以及散熱差的條件下事情，因此絲杠容易發(fā)熱。滾珠絲杠熱生產(chǎn)造成的結(jié)果是嚴峻的，尤其是在開環(huán)體系中，它會使進給體系喪失定位精度。現(xiàn)在某些機床用預拉的方法淘汰絲杠的熱變形。對付接納了上述步伐仍不克不及消除的熱變形，可以憑據(jù)丈量結(jié)果由數(shù)控體系發(fā)出賠償脈沖加以修正。
三、淘汰活動間的摩擦和消除傳動間隙
數(shù)控機床事情臺(或拖板)的位移量十一脈中當量為小單元的，通常又要求能以基地的速率活動。為了使事情臺能對數(shù)控裝置的指令作出正確相應(yīng)，就必需接納相應(yīng)的步伐?，F(xiàn)在常用的滑動導軌、轉(zhuǎn)動導軌和靜壓導軌在摩擦阻尼特性方面存在著顯著的差異。在進給體系中用滾珠絲杠取代滑動絲杠也可以收到同樣的結(jié)果?，F(xiàn)在，數(shù)控機床險些無一破例地接納滾珠絲杠傳動。
數(shù)控機床(尤其是開環(huán)體系的數(shù)控機床)的加工精度在很大水平上取決于進給傳動鏈的精度。除了淘汰傳動齒輪和滾珠絲杠的加工偏差之外，另一個重要步伐是接納無間隙傳動副。對付滾珠絲杠螺距的累積偏差，通常接納脈沖賠償裝置舉行螺距賠償。
四、進步機床的壽命和精度連結(jié)性
為了進步機床的壽命和精度連結(jié)性，在計劃時應(yīng)充實思量數(shù)控機場零部件的耐研磨性，尤其是機床導軌、進給伺港機主軸部件等影響進度的重要零件的耐研磨性。在利用歷程中，應(yīng)包管數(shù)控機床各部件潤滑精良。
五、淘汰幫助時間和改進操縱性能
數(shù)控機床的單件加工中，幫助時間(非切屑時間)占據(jù)較大的比重。要進一步進步機床的生產(chǎn)率，就必需接納促使大限度地壓縮幫助時間?，F(xiàn)在已經(jīng)有許多數(shù)控機床接納了多主軸、多刀架、以及帶刀庫的主動換刀裝置等，以淘汰換刀時間。對付切屑用量加大的數(shù)控機床，床身機構(gòu)必需有利于排屑。 |
