數(shu)(shu)控(kong)多(duo)面銑床(chuang)(chuang)在GB中的(de)(de)(de)定義是“用數(shu)(shu)字化信號對機床(chuang)(chuang)運動及其加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)過(guo)程(cheng)(cheng)進(jin)行(xing)控(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)方法”。現代數(shu)(shu)控(kong)機床(chuang)(chuang)是集高(gao)(gao)(gao)(gao)新技術于一(yi)體(ti)的(de)(de)(de)典型機電一(yi)體(ti)化加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)設備(bei)(bei)。數(shu)(shu)控(kong)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)設備(bei)(bei)主要分(fen)切(qie)削(xue)(xue)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)、壓(ya)力加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)和特種(zhong)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(如(ru)數(shu)(shu)控(kong)電火花加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)機床(chuang)(chuang)等)3類(lei)。切(qie)削(xue)(xue)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)類(lei)數(shu)(shu)控(kong)機床(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)過(guo)程(cheng)(cheng)能按預(yu)定的(de)(de)(de)程(cheng)(cheng)序自(zi)動進(jin)行(xing),消(xiao)除了人為的(de)(de)(de)操作(zuo)誤(wu)差和實現了手工(gong)(gong)(gong)(gong)操作(zuo)難以達(da)到(dao)的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)精(jing)度(du)(du),加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)精(jing)度(du)(du)還可(ke)(ke)以用軟(ruan)件來校正(zheng)和補償。因(yin)此,可(ke)(ke)以獲得比機床(chuang)(chuang)精(jing)度(du)(du)還要高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)精(jing)度(du)(du)及重(zhong)復(fu)定位(wei)精(jing)度(du)(du);工(gong)(gong)(gong)(gong)件在一(yi)次(ci)裝(zhuang)夾后,能先(xian)后進(jin)行(xing)粗(cu)、精(jing)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong),配(pei)置(zhi)自(zi)動換刀裝(zhuang)置(zhi)后,還能縮短(duan)輔助加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)時(shi)間、提高(gao)(gao)(gao)(gao)生(sheng)產率;由于機床(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)運動軌跡(ji)受可(ke)(ke)編(bian)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)字信號控(kong)制(zhi),因(yin)而可(ke)(ke)以加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)單件和小批(pi)量且形(xing)式復(fu)雜(za)的(de)(de)(de)零件,生(sheng)產準備(bei)(bei)周期(qi)大(da)為縮短(duan)。綜上所述(shu),數(shu)(shu)控(kong)機床(chuang)(chuang)具(ju)有(you)精(jing)度(du)(du)高(gao)(gao)(gao)(gao)、效率高(gao)(gao)(gao)(gao)、自(zi)動化程(cheng)(cheng)度(du)(du)高(gao)(gao)(gao)(gao)和柔性好的(de)(de)(de)特點。
從數控機床的(de)生產現狀和(he)發展趨勢(shi)看(kan),由于微(wei)電子技術(shu)、信息(xi)處理技術(shu)等新技術(shu)、新工藝在(zai)機床行業(ye)的(de)滲(shen)透(tou)和(he)應(ying)用(yong),它與普通機床相比(bi)不僅在(zai)機械結構性能(neng)方(fang)面發生了(le)“質”和(he)“形”的(de)變化,且(qie)其外(wai)觀造型也形成了(le)自(zi)身獨特(te)的(de)風格和(he)特(te)點。
數(shu)控多面(mian)銑機械結構設計的特點(dian)
數(shu)控(kong)多(duo)面銑雖然(ran)也有普通機床所具有的(de)(de)床身和(he)立(li)柱、導(dao)軌(gui)、工作臺(tai)、刀架(jia)等部(bu)件。但為了(le)與(yu)控(kong)制系統的(de)(de)高(gao)(gao)精度(du)(du)、高(gao)(gao)速度(du)(du)控(kong)制相匹配,對機床主機部(bu)分的(de)(de)結構(gou)(gou)設計(ji)還(huan)提出(chu)了(le)高(gao)(gao)精度(du)(du)、高(gao)(gao)剛(gang)度(du)(du)、低慣量、低摩擦、無間隙、高(gao)(gao)諧振(zhen)頻率、適當(dang)的(de)(de)阻尼比等要(yao)求。由于機械(xie)結構(gou)(gou)形式是(shi)體現其性(xing)能(neng)的(de)(de)具體手(shou)段,是(shi)實現性(xing)能(neng)的(de)(de)核(he)心因(yin)素(當(dang)然(ran)結構(gou)(gou)也受(shou)材料和(he)工藝(yi)的(de)(de)影(ying)響),因(yin)此,數(shu)控(kong)機床的(de)(de)關鍵部(bu)件在結構(gou)(gou)設計(ji)中也有了(le)重(zhong)大變化。
數(shu)控多(duo)面銑的(de)(de)基礎件主要包括床(chuang)身(shen)、立(li)柱(zhu)、工(gong)作(zuo)臺等支承件,它(ta)們的(de)(de)基本功能(neng)是支承承載和保持各執(zhi)行(xing)器官的(de)(de)相(xiang)對(dui)(dui)位置。數(shu)控機床(chuang)集粗(cu)精加工(gong)于一體,既要能(neng)夠(gou)承受粗(cu)加工(gong)時(shi)大吃刀、大走刀的(de)(de)******切削力、又要能(neng)夠(gou)保證精加工(gong)時(shi)的(de)(de)高(gao)精度。因此(ci),對(dui)(dui)基礎件的(de)(de)結(jie)構設計在強度、剛(gang)度、抗振性、熱(re)(re)變形和內應力等都提(ti)出了很高(gao)的(de)(de)要求。現行(xing)生產的(de)(de)數(shu)控機床(chuang)采(cai)用的(de)(de)主要措施有(you):鑄件采(cai)用全封閉截(jie)面,合理布置內部(bu)隔板和肋(lei)條,含砂造型或填充(chong)混(hun)凝(ning)土等材料,導軌面加寬,車床(chuang)采(cai)用傾斜的(de)(de)床(chuang)身(shen)和導軌還(huan)利于排屑,床(chuang)身(shen)、立(li)柱(zhu)采(cai)用鋼質焊接結(jie)構,可以明顯(xian)提(ti)高(gao)其(qi)剛(gang)度,根(gen)據熱(re)(re)對(dui)(dui)稱原則布局還(huan)能(neng)增加散熱(re)(re)隔熱(re)(re)效果。
數(shu)控(kong)多面銑機(ji)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)傳(chuan)(chuan)動(dong)系統實現各種刀具(ju)和(he)工(gong)(gong)(gong)件所(suo)需(xu)的(de)(de)切削功率,且在盡可能大(da)的(de)(de)轉速(su)范圍(wei)內保證恒功率輸出,同時為(wei)使數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)能獲得******的(de)(de)切削速(su)度(du)(du)(du),主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)傳(chuan)(chuan)動(dong)須在較(jiao)(jiao)寬的(de)(de)范圍(wei)內實現無級(ji)(ji)變(bian)速(su)。現行數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)采用高(gao)(gao)性能的(de)(de)直流或交流無級(ji)(ji)調速(su)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)電機(ji),較(jiao)(jiao)普通機(ji)床(chuang)的(de)(de)機(ji)械分(fen)級(ji)(ji)變(bian)速(su)傳(chuan)(chuan)動(dong)鏈(lian)大(da)為(wei)簡(jian)化(hua)(hua)。對加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)精度(du)(du)(du)有(you)(you)直接影響的(de)(de)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)組件的(de)(de)精度(du)(du)(du)、剛度(du)(du)(du)、抗振(zhen)性和(he)熱變(bian)形性能要求(qiu),可以通過主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)組件的(de)(de)結構設計(ji)和(he)合理的(de)(de)軸(zhou)(zhou)承組合及(ji)選用高(gao)(gao)精度(du)(du)(du)專用軸(zhou)(zhou)承加(jia)(jia)以保證。為(wei)提(ti)高(gao)(gao)生產率和(he)自動(dong)化(hua)(hua)程度(du)(du)(du),主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)應有(you)(you)刀具(ju)或工(gong)(gong)(gong)件的(de)(de)自動(dong)夾緊、放松、切屑清理及(ji)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)準停機(ji)構。最近日本(ben)又開發研制了新(xin)型(xing)的(de)(de)陶瓷主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou),重(zhong)量輕,熱膨脹(zhang)率低(di),用在加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)中心上,具(ju)有(you)(you)高(gao)(gao)的(de)(de)剛性和(he)精度(du)(du)(du)。
數控(kong)多面(mian)銑(xian)的(de)進給(gei)系統是由伺服(fu)電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)(dong)(dong),通過滾(gun)(gun)珠絲(si)(si)杠(gang)(gang)帶動(dong)(dong)(dong)刀(dao)具或(huo)工件(jian)完成各坐標(biao)方向的(de)進給(gei)運動(dong)(dong)(dong)。為(wei)(wei)確定進給(gei)系統的(de)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)精(jing)度(du)(du)和工作穩定性,在設計(ji)機(ji)械裝(zhuang)置時,以“無間隙、低(di)摩擦、低(di)慣(guan)量(liang)、高(gao)剛度(du)(du)”為(wei)(wei)原則,具體措施有: ①采用低(di)摩擦、輕(qing)拖動(dong)(dong)(dong)、高(gao)效率的(de)滾(gun)(gun)珠絲(si)(si)杠(gang)(gang)和直線(xian)滾(gun)(gun)動(dong)(dong)(dong)導軌; ②采用大扭矩(ju)、寬調速的(de)伺服(fu)電(dian)機(ji)直接(jie)與絲(si)(si)杠(gang)(gang)相聯接(jie),縮短和簡化進給(gei)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)鏈; ③通過消隙裝(zhuang)置消除齒輪(lun)、絲(si)(si)杠(gang)(gang)、聯軸器的(de)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)間隙; ④對滾(gun)(gun)動(dong)(dong)(dong)導軌和絲(si)(si)杠(gang)(gang)預加載荷(he),預拉伸。
數(shu)(shu)控鏜、數(shu)(shu)控銑和加(jia)工(gong)中心,采用(yong)內部(bu)結構具有數(shu)(shu)控進(jin)給驅動(dong)機構特點(dian)的(de)回轉工(gong)作(zuo)臺,實現(xian)圓周(zhou)任(ren)意角度(du)的(de)分度(du)和進(jin)給運動(dong)。對多(duo)工(gong)序數(shu)(shu)控機床,配置自動(dong)交換工(gong)作(zuo)臺,進(jin)一步縮短(duan)輔(fu)助(zhu)加(jia)工(gong)時間。
回轉刀架(jia),更(geng)換(huan)主軸換(huan)刀和(he)帶刀庫的自動換(huan)刀系(xi)統及多刀架(jia)、多主軸布(bu)局對提高生產效率和(he)自動化(hua)水(shui)平發揮了(le)重要作用。為(wei)使刀具在機床上迅(xun)速定(ding)位(wei)、夾緊,普遍采用標準刀具系(xi)統和(he)機夾刀。
機床附(fu)件的作用(yong)是(shi)配(pei)合機床實現自動化(hua)加(jia)工。數控機床專用(yong)的附(fu)件有:①對刀儀,②自動編程機,③自動排屑(xie)器,④物(wu)料(liao)儲運及上(shang)下(xia)料(liao)裝置,⑤自動冷卻(que)、潤滑及各種新型(xing)配(pei)套件如導軌防護罩等。
數控(kong)多(duo)面(mian)銑(xian)的(de)(de)外觀大(da)都采用(yong)線型簡潔的(de)(de)板塊組(zu)合式全(quan)封閉安全(quan)防(fang)護罩,配備(bei)有(you)(you)現(xian)代特(te)征的(de)(de)集操作(zuo)、顯示(shi)、控(kong)制(zhi)于一(yi)體的(de)(de)操作(zuo)面(mian)板,淘汰了普通機床各種操作(zuo)手(shou)柄(bing)、手(shou)輪(lun)和線型復雜(za)零散的(de)(de)多(duo)面(mian)型表面(mian)形態(tai)。安全(quan)防(fang)護罩可防(fang)止(zhi)高壓、大(da)流量冷卻液及鐵屑飛濺,減少粉塵(chen)入侵,隔聲降噪,有(you)(you)利于機床的(de)(de)精度(du)保持和環境保護,真正體現(xian)了機、電(dian)、液一(yi)體化的(de)(de)特(te)點。
數(shu)(shu)控多面銑機(ji)依人(ren)機(ji)工程(cheng)學宜人(ren)性(xing)原則設計(ji)的(de)(de)桌面式(shi)或懸掛(gua)式(shi)數(shu)(shu)控操作(zuo)面版(ban),是機(ji)床與操作(zuo)者(zhe)聯系和信息(xi)(xi)交流的(de)(de)唯一界面,指示燈(deng)、按鈕、按鍵的(de)(de)數(shu)(shu)量與排列(lie)及CRT的(de)(de)設計(ji),既適合人(ren)的(de)(de)操作(zuo)特(te)性(xing),又(you)利于人(ren)機(ji)間的(de)(de)協調與交流,通過視覺良(liang)好(hao)的(de)(de)鍵面色彩,標準化的(de)(de)象形符號意象抽取,能(neng)準確(que)反映和傳遞兩者(zhe)間的(de)(de)信息(xi)(xi)。
數(shu)控(kong)多面銑結(jie)(jie)構(gou)設計反映(ying)產品內(nei)在功能(neng)的(de)(de)深(shen)(shen)層(ceng)特(te)性(xing),外觀(guan)表(biao)(biao)(biao)達(da)(da)的(de)(de)是產品表(biao)(biao)(biao)層(ceng)特(te)性(xing),對用戶而言,深(shen)(shen)層(ceng)次(ci)的(de)(de)與(yu)產品使用密切(qie)相關的(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)性(xing)能(neng)要通過表(biao)(biao)(biao)層(ceng)的(de)(de)外觀(guan)形態來傳(chuan)(chuan)遞和表(biao)(biao)(biao)達(da)(da)。全(quan)封閉防護(hu)罩雖然掩蓋了機床的(de)(de)主體結(jie)(jie)構(gou),卻至(zhi)少(shao)傳(chuan)(chuan)達(da)(da)了數(shu)控(kong)機床這樣幾個方面的(de)(de)深(shen)(shen)層(ceng)內(nei)含:①先進(jin)的(de)(de)數(shu)控(kong)數(shu)顯裝(zhuang)置;②對機床的(de)(de)精(jing)度和剛度使用的(de)(de)可靠性(xing)、安全(quan)防護(hu)性(xing)及環保等有嚴格(ge)要求;③采用先進(jin)標準(zhun)的(de)(de)刀具系統及安裝(zhuang)位置合(he)理的(de)(de)自(zi)動(dong)換刀裝(zhuang)置;④采用整套商品化(hua)、標準(zhun)化(hua)的(de)(de)新(xin)型配套件、自(zi)動(dong)排屑、潤滑和冷(leng)卻裝(zhuang)置等。概括為高(gao)精(jing)度、高(gao)效率、高(gao)自(zi)動(dong)化(hua)和機電液一體化(hua)。