数控机床机械结构的主要组成部分(数控机床的组成及其功能)

Posted 2023-05-27

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数控机床机械结构的主要组成部分(数控机床的组成及其功能)

数控加工过程

利用数控机床完成零件数控加工的过程如图1-1所示,主要内容如下。

（1）根据零件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数和位移数据。

（2）用规定的程序代码和格式编写零件加工程序单，或用自动编程软件进行CAD/CAM操作，直接生成零件的加工程序代码文件。

（3）程序的输入或传输。由手工编写的程序，可以通过数控机床的操作面板输入，由编程软件生成的程序，可以通过计算机的串行通信接口直接传输到数控机床的控制单元(MCU)。

（4）将输人或传输到数控单元的加工程序进行试运行、刀具路径模拟等操作。

（5）通过对机床的正确操作进行自动运行，首样试切。

（6）检验加工的零件。

数控机床的组成及其功能

数控机床一般由数控系统、包含伺服电动机和检测反馈装置的伺服系统、强电控制柜、机床本体和各类辅助装置组成,如图1-2所示。

1. 控制介质

要对数控机床进行控制，就必须在人与机床之间建立某种联系，这种联系的媒介物称为控制介质。在控制介质上保存着加工零件所必需的数控代码。控制介质可以是穿孔纸带、磁带和磁盘，从更广的意义上来理解，计算机直接控制(DNC)也可属于控制介质之列。

2. 数控装置

数控装置主要由输入装置、监视器、主控制系统、可编程控制器、各类输人/输出接口等组成。主控制系统主要由CPU、存储器、控制器等组成。其中，控制器内的插补模块就是根据所读入的零件程序，通过译码、编译等处理后，进行相应的刀具轨迹插补运算，并通过与各坐标伺服系统的位置、速度反馈信号的比较，从而控制机床各坐标轴的位移。

3. 伺服系统

伺服系统是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节，主要由何服电动机、驱动控制系统和位置检测与反馈装置等组成。伺服电动机是系统的执行元件，驱动控制系统则是伺服电动机的动力源。数控系统发出的指令信号与位置反馈信号比较后作为位移指令，再经过驱动系统的功率放大后，驱动电动机运转，通过机械传动装置带动工作台或刀架运脉冲当量是衡量数控机床的重要参数。数控装置每输出一个脉冲信号使机床工作台移动的位移量叫做脉冲当量。一般的数控机床脉冲当量可达到0.001mm/脉冲，精密机床要求达到0.0001mm/脉冲。

4. 辅助装置

辅助装置主要包括自动换刀装置(ATC, Automatic Tool Changer)、自动交换工作台机构(APC, Automatic Pallet Changer)、工件夹紧放松机构、回转工作台、液压控制系统润滑装置、切削液装置、排屑装置、过载和保护装置等。

5. 机床本体

数控机床的本体指其机械结构实体。它与传统的普通机床相比较，同样由主传动系统、进给传动机构、工作台、床身以及立柱等部分组成，但由于数控机床具有加工精度高、加工效率高等特点，因此，对机床床身的刚度和抗震性也提出了更高的要求，其设计要求比普通机床更严格,制造要求更精密。

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