目前世界上的數控系統種類繁多,形式各異,組成結構上都有各自的特點。這些結構特點來源于系統初始設計的基本要求和工程設計的思路。例如對點位控制系統和連續軌跡控制系統就有截然不同的要求。對于T系統和M系統,同樣也有很大的區別,前者適用于回轉體零件加工,后者適合于異形非回轉體的零件加工。
數控車床作為當今使用最廣泛的數控機床之一,主要用于加工軸類、盤套類等回轉體零件,能夠通過程序控制自動完成內外圓柱面、錐面、圓弧、螺紋等工序的切削加工,并進行切槽、鉆、擴、鉸孔等工作,而近年來研制出的數控車削中心和數控車銑中心,使得在一次裝夾中可以完成更多得加工工序,提高了加工質量和生產效率,因此特別適宜復雜形狀的回轉體零件的加工。
數控車床的組成
數控車床由床身、主軸箱、刀架進給系統、冷卻潤滑系統及數控系統組成。與普通車床所不同的是數控車床的進給系統與普通車床有質的區別,它沒有傳統的走刀箱溜板箱和掛輪架,而是直接用伺服電機或步進電機通過滾珠絲杠驅動溜板和刀具,實現進給運動。數控系統由NC單元及輸入輸出模塊,操作面板組成。
1、數控車床的機械構成
從機械結構上看,數控車床還沒有脫離普通車床的結構形式,即由床身、主軸箱、刀架進給系統,液壓、冷卻、潤滑系統等部分組成。與普通車床所不同的是數控車床的進給系統與普通車床有質的區別,它沒有傳統的走刀箱、溜板箱和掛輪架,而是直接用伺服電機通過滾珠絲杠驅動溜板和刀具,實現運動,因而大大簡化了進給系統的結構。由于要實現CNC,因此,數控車床要有CNC裝置電器控制和CRT操作面板。
數控車床構成的各部分及其名稱。
數控車床的構成
(1)主軸箱圖
為數控車床主軸箱的構造,主軸伺服電機的旋轉通過皮帶輪送刀主軸箱內的變速齒輪,以此來確定主軸的特定轉速。
在主軸箱的前后裝有夾緊卡盤,可將工件裝夾在此。
數控車床主軸箱的構造
(2)主軸伺服電機主軸伺服電機有交流和直流。直流伺服電機可靠性高,容易在寬范圍內控制轉矩和速度,因此被廣泛使用,然而,近年來小型、高速度、更可靠的交流伺服電機作為電機控制技術的發展成果越來越多地被人們利用起來。
(3)夾緊裝置這套裝置通過液壓自動控制卡爪的開/合。
(4)往復拖板在往復拖板上裝有刀架,刀具可以通過拖板實現主軸的方向定位和移動,從而同Z軸伺服電機共同完成長度方向的切削。
(5)刀架此裝置可以固定刀具和索引刀具,使刀具在與主軸垂直方向上定位,并同Z軸伺服電機共同完成截面方向的切削,所示為刀架結構。
(6)控制面板控制面板包括CRT操作面板(執行NC數據的輸入/輸出)和機床操作面板(執行機床的手動操作)。
2、數控系統
數控車床的數控系統是由CNC裝置、輸入/輸出設備、可編程控制器(PLC)、主軸驅動裝置和進給驅動裝置以及位置測量系統等幾部分組成。
CNC系統構成數控車床通過CNC裝置控制機床主軸轉速、各進給軸的進z給速度以及其他輔助功能。
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