数控机床的主运动机械部件
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数控机床的组成及基本工作原理数控机床是一种利用数字编程控制工作的机床。
它由三个基本部分组成:机械系统、传动系统和控制系统。
下面将详细介绍数控机床的组成和基本工作原理。
一、机械系统机械系统是数控机床的基础,它由床身、主轴箱、伺服系统等组成。
1.床身:床身是数控机床的基础,主要承载着机床其他部件。
床身通常由铸铁或钢板焊接而成,具有较高的强度和刚性,以保证机床的稳定性。
2.主轴箱:主轴箱包含了主轴系统和进给系统,主轴通过驱动系统将切削工具与工件连接,实现切削加工。
进给系统控制工件在X、Y、Z三个方向上的运动,使切削工具能沿指定路线精确地切削工件。
3.伺服系统:伺服系统负责控制切削工具和工件的相对运动。
它由伺服电机、伺服控制系统、逆变器和编码器等组成。
伺服电机通过接受数控系统发送的控制信号,精确控制机床的位置和速度,从而实现精确的切削加工。
二、传动系统传动系统负责传递电能和运动,将数控机床的控制信号传递给各个运动部件。
主要由电源、变频器、伺服电机、传感器等组成。
1.电源:电源为数控机床提供所需的电能。
通常使用三相交流电源。
2.变频器:变频器将交流电源转换为直流电源,以满足数控机床的要求。
3.伺服电机:伺服电机是数控机床的关键部件,它负责实现机床的精准运动。
伺服电机通常由电动机、编码器和速度控制器组成。
4.传感器:传感器用于检测机床各个部件的状态,将检测到的信号转换为电信号,反馈给数控系统。
三、控制系统控制系统是数控机床的大脑,它由数控装置、软件系统、输入输出设备等组成。
1.数控装置:数控装置是数控机床的核心,主要负责数控程序的编写和生成。
它接收操作员输入的加工参数和控制命令,经过处理之后发送给伺服系统。
3.输入输出设备:输入输出设备用于与数控装置进行交互。
常用的输入设备有键盘、鼠标和触摸屏;输出设备有显示器、打印机和数控机床本身。
基本工作原理:1.数控编程:操作员使用数控装置进行编程,编写出所需的加工程序。
数控车床结构范文数控车床是一种使用计算机控制系统的机床,通过预先编程的方式,能够自动进行加工,并且实现极高的准确度和效率。
数控车床的结构主要包括机床床身、主轴箱、进给箱和控制系统等部分。
一、机床床身数控车床的床身是整个机床的基础,也是承载所有组件和零部件的主要结构。
床身通常由铸铁或焊接钢板制成,具有足够的刚性和稳定性,能够承受加工过程中的各种力和震动。
床身上通常有V型或者平坦的导轨,用于安装和导向主轴箱和进给箱。
二、主轴箱主轴箱是数控车床上的一个重要部件,主要用于驱动刀具和工件的相对运动。
主轴箱通常由主轴驱动装置、主轴箱壳体、主轴箱传动装置和进给机构等组成。
主轴箱壳体上安装有主轴和主轴伺服电机,主轴通过传动装置和主轴驱动装置相连,用于旋转刀具。
进给机构通常是通过主轴箱内部的螺杆、滑块和导轨等部件来实现刀具和工件的进给运动。
三、进给箱进给箱是数控车床的另一个重要部件,用于控制刀具和工件在加工过程中的进给速度和方向。
进给箱通常由进给伺服电机、进给箱壳体、进给传动装置和进给机构等部分组成。
进给伺服电机通过传动装置与进给机构相连,实现刀具和工件的进给运动。
进给箱壳体上通常装有进给选择器,用户可以通过选择器设定进给模式、进给速度和进给方向等参数。
四、控制系统控制系统是数控车床上最为重要的部分,用于实时控制和监控机床的加工过程。
控制系统通常包括机床控制器、数控软件和人机界面等部分。
机床控制器与数控软件相连,通过预先编程的方式控制数控车床的各种运动和加工参数。
人机界面通常是通过电脑显示屏和键盘等设备,用户可以通过界面输入指令、监控加工过程和调整参数等。
总结:数控车床的结构包括机床床身、主轴箱、进给箱和控制系统等部分。
机床床身是整个机床的基础,具有足够的刚性和稳定性。
主轴箱用于驱动刀具和工件的相对运动,进给箱用于控制刀具和工件的进给速度和方向。
控制系统是整个数控车床的大脑,通过预先编程的方式实现加工过程的控制和监控。
●数控车床主要由哪几个部分构成?车床主机车床主机是数控车床的机械部件,主要包括床身、主轴箱、刀架、尾座、进给传动机构等。
数控系统伺服驱动系统由伺服驱动电路和驱动装置两大部分组成。
辅助装置如液压、气动装置,冷却、照明、润滑、防护和排屑装置等。
机外编程器机外编程器是在普通的计算机上安装一套编程软件,使用这套编程软件以及相应的后置处理软件,就可以生成加工程序。
●数控机床的进给传动齿轮为什么要消除齿侧间隙,圆柱齿轮传动消除间隙的方法齿侧间隙会造成进给系统的反向动作落后于数控系统指令要求,形成跟随误差甚至是轮廓误差。
l 对闭环系统来说,齿侧间隙也会影响系统的稳定性。
因此,齿轮传动副常采用各种消除侧隙的措施,以尽量减小齿轮侧隙。
偏心轴套调整法锥度齿轮调整法双片齿轮错齿调整法●用数学式子说明逐点比较法加工的原理(直线)(在第一象限画图)这个是不是把PPT里面的那个图,加上判别式,再说明一下就可以了●位置检测装置在数控机床中的作用、其分类及各自的特点作用: 检测位移和速度,并发出反馈信号和数控装置发出的指令信号相比较,构成闭环、半闭环控制。
分类:数字式测量和模拟量测量数字式测量特点:1. 被测的量转换为脉冲个数,便于显示和处理;2.测量精度取决于测量单位,和量程基本无关;3. 测量装置比较简单,脉冲信号抗干扰能力较强。
模拟量测量特点:1.直接测量被测的量,无需变换;2.在小量程内实现较高精度的测量,技术成熟第二套:●试述滚珠丝杆螺母副的优点和缺点是什么传动效率高,摩擦损失小传动效率η=0.92~0.96,可实现高速运动。
运动平稳无爬行摩擦阻力小,动、静摩擦系数之差极小,传动精度高.反向时无空程滚珠丝杆副经预紧后,可消除轴向间隙。
磨损小精度保持性好,使用寿命长。
具有运动的可逆性丝杆和螺母均可作主动件或从动件。
由于结构复杂,加工精度和表面质量要求高,故制造成本高。
不能自锁,特别是垂直安装时,会因自重而自动下降。
必须加制动装置。
数控机床的工作原理、组成及主要性能指标数控机床的工作原理、组成及主要性能指标数控机床的基本操作(以BEIJING—FANUC0i 数控系统为例)数控机床的工作原理数控机床是用数字信息进行控制的机床。
凡是用代码化的数字信息将刀具移动轨迹信息记录在程序介质上,然后送人数控系统经过译码和运算,控制机床刀具与工件的相对运动,加工出所需工件的一类机床即为数控机床。
数控加工的基本过程。
在数控机床加工工件前,要分析零件图,拟定零件加工工艺方案,明确加工工艺参数,然后按编程规则编制数控加工程序。
当加工零件的几何信息和工艺信息转换为数字化信息后,可以用不同方法输入到机床的数控系统中,经检查无误即可启动机床,运行数控加工程序数控装置自动完成数控加工程序发出的各种控制指令。
如果不出现故障,直到加工程序运行结束,零件加工完毕为止。
数控加工的控制过程与计算机控制打印机的打印过程,特别是与计算机控制绘图机的绘图过程非常相似。
数字控制是相对于模拟控制而言的。
数字控制系统或计算机数字控制系统用字长来表示不同精度信息,可进行复杂的算术运算、逻辑运算和信息处理,通过改变软件(而非电路或机械机构)实现信息处理方式和过程的转换,具有很好的柔性功能。
cNc系统方便、可靠、精度高,广泛应用于机械运动的轨迹、检测和辅助运动控制等各方面,其中,轨迹控制是机床和工业机器人的主要控制内容。
数控机床的组成数控机床一般由输人输出设备、数控装置(cNc)伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程控制器(眦)及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。
(1)输入和输出装置。
是机床数控系统和操作人员进行信息交流、实现人机对话的交互设备。
输人装置的作用是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号,传送并存人数控装置内。
目前,数控机床的输入装置有键盘、磁盘驱动器、光电阅读机等,其相应的程序载体为磁盘、穿孔纸带。
输出装置是显示器,有CRT显示器或彩色液晶显示器两种。
数控机床不仅可在机械制造业中提高零件产品加工的生产效率和保证产品质量的统一性,还可降低劳动力强度和企业成本,因此,现被广泛使用,那该设备的都包含哪些配件呢,下边一起来看看吧。
(1)程序编制及程序载体数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。
在对零件进行工艺分析的基础上,确定零件坐标系在机床坐标系上的相对位置,即零件在机床上的相对安装位置、刀具与零件相对运动的尺寸参数、零件加工的工艺路线或加工顺序、切削加工的工艺参数及辅助装置的动作等,得到零件的所有运动、尺寸及工艺参数零件加工的工艺路线或加工顺序、切削加工的工艺参数及辅助装置的动作等,得到零件的所有运动、尺寸及工艺参数等加工的信息,然后由文字、数组和符号组成的数控代码,按规定的方法和格式,编制零件加工的数控程序单。
编制程序的工作可由人工进行,或者在数控机床以外用自动编程计算机系统来完成;对于比较先进的数控机床,可以在其数控装置上直接编程。
编好的数控程序,存放在便于输入到数控装置的一种存储载体上,如磁卡、磁盘等,采用哪一种存储载体取决于数控装置的设计类型。
(2)输入装置输入装置的作用是装程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号,传送并存入数控装置内。
根据程序存储介质的不同,输入装置可以是光电装置如阅读机、录放机或软盘驱动器。
有些数控机床不用任程序存储载体,而是将数控程序单的内容通化数控装置上的键盘,用手工方式(MDI方式)输入,或者将数控程序由编程计算机通过通信方式传送到数控装置。
(3)数控装置及强电控制装置数控装置是数控机床的核心,它接受输入装置送来的脉冲信号,经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、运送和逻辑处理后,输出各种信号和指令控制机床的各个部分,进行规定的、有序的动作。
这些控制信号中,最基本的信号是由插补运算决定的各坐标轴(即做进运动的执行部件)的进给位移量、进给方向和速度指令,经伺服驱动系统驱动执行部件做进给运动。
此外还有主运动部件的变速、换向和赶停信号,选择和更换刀具的刀具指令信号,切削液的开关,工件和机床部件的松开、夹紧,以及分度工作台转位等辅助指令信号;强电控制装置是介于数控装置和机床机械、液压部件之间的控制系统。
数控机床的主运动机械部件
来源:切削技术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,多恭喜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。
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叉或直接由液压油缸带动齿轮实现。
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。
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。
二、数控击穿主轴部件
数控机床主轴部件的精度、刚度和热变形对加工质量有直接影响。
由于加工过程中不对数控机床进行人工调整,因此这些影响就更为严重。
目前数控机床的主轴厂主要有三种型式。
1) 前后支撑采用不同轴承
前支撑采用双列短圆柱滚子轴承和60°角接触双列向心推力球轴承组合,后支撑采用成对向心推力球轴承。
此配置形式使主轴的综合刚度大幅度提高,可以满足强力切屑的要求,因此普遍应用于各类数控机床。
2) 前轴承采用高精度双列向心推力球轴承
向心推力球轴承高速时性能良好,主轴最高转速可达4000r/min。
但是,它的承载能力小,因而适用于高速、轻载和紧密的数控车床。
3) 双列和单列圆锥滚子轴承
这种轴承径向和轴向刚度高,能承受重载荷,尤其能承受较强的动载荷,安装与调整性能也好。
但是,这种轴承限制了主轴的最高转速和精度,因此使用中等精度、低速与重载的数控机床。
在主轴的机构上,要处理好卡盘和刀架的装夹、主轴的卸荷、主轴轴承的定位和间隙调整、主轴部件的润滑和密封以及工艺上的其他一系列问题。
为了尽可能减少主轴部件温升热变形对机床工作精度的影响,通常利用润滑油的循环系统把主轴部件的热量带走,使主轴部件与箱体保持恒定的温度。
在某些数控镗、铣床上采用专用的制冷装置,比较理想的实现了温度控制。
近年来,某些数控机床的主轴轴承采用高级油脂,用封入方式进行润滑,每加一次油脂可以使用7年至10年。
为了使润滑油和油脂不致混合,通常采用迷宫密封方式。
对于数控车床主轴,因为在它的两端安装着结构笨重的动力卡盘和夹紧油缸,所以主轴刚度必须进一步提高,并应设计合理的连接端,以改善动力卡盘与主轴端度的连接刚度。
对于数控镗床或铣床的主轴,考虑到实现刀具的快速或自动装卸,主轴上还配有刀具自动装卸、主轴准停和主轴孔内切屑的清除装置。