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數控車床的組成及工作原理

1.數控車床的組成
   雖然數控(kong)車(che)(che)床(chuang)種類較(jiao)多，但(dan)一般(ban)均由車(che)(che)床(chuang)主體(ti)、數控(kong)裝(zhuang)置和(he)伺服系(xi)統三大部分組成(cheng)。圖(tu)12-3是數控(kong)車(che)(che)床(chuang)的(de)基本組成(cheng)方框圖(tu)。

圖12-3 數控車床的基本組成方框圖

（1） 車床主體

   除了基(ji)本保持普通車床(chuang)傳統布局形式(shi)的(de)部(bu)分(fen)經濟型(xing)數(shu)控(kong)車床(chuang)外，目前大部(bu)分(fen)數(shu)控(kong)車床(chuang)均已通過(guo)專門設計并定型(xing)生產(chan)。

1）主軸與主軸箱

a）主(zhu)軸: 數(shu)控車床主(zhu)軸的(de)回轉精度，直接影響到零件的(de)加(jia)工精度；其(qi)功(gong)率大小、回轉速(su)度影響到加(jia)工的(de)效率；其(qi)同步運行、自動(dong)變速(su)及定向(xiang)準停等要求，影響到車床的(de)自動(dong)化程度。

b）主(zhu)軸(zhou)(zhou)箱(xiang): 具(ju)有(you)齒輪有(you)級(ji)自動(dong)調速功能(neng)的(de)(de)數(shu)(shu)控車床(chuang)（如(ru)泰安海特公司生產的(de)(de)“海數(shu)(shu)”牌產品(pin)：CJK6136,CJK6140,CJK6150），因采用電(dian)能(neng)制動(dong)器，去除了機(ji)(ji)械離合器，其(qi)主(zhu)軸(zhou)(zhou)箱(xiang)內的(de)(de)傳動(dong)機(ji)(ji)構已(yi)經大大簡化；具(ju)有(you)無級(ji)自動(dong)調速的(de)(de)數(shu)(shu)控車床(chuang)(如(ru)“海數(shu)(shu)”牌產品(pin)：CK6136A,CK6140A,CK6150A)，因采用變頻器調速，去除了機(ji)(ji)械傳動(dong)變速和變向作用的(de)(de)機(ji)(ji)構，其(qi)主(zhu)軸(zhou)(zhou)箱(xiang)也成了"軸(zhou)(zhou)承座"及"潤滑箱(xiang)"的(de)(de)代名詞；對(dui)于改造式(具(ju)有(you)手動(dong)操(cao)作和自動(dong)控制加(jia)工雙重功能(neng))數(shu)(shu)控車床(chuang)，則基(ji)本上保留其(qi)原有(you)的(de)(de)主(zhu)軸(zhou)(zhou)箱(xiang)。

2）導軌

    數(shu)控(kong)車(che)床(chuang)的(de)(de)導(dao)軌(gui)(gui)(gui)是保證(zheng)進給運(yun)動準確性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)重要(yao)部(bu)件(jian)。它在很大程(cheng)度上影響車(che)床(chuang)的(de)(de)剛度、精度及低(di)速進給時(shi)的(de)(de)平穩性(xing)(xing)(xing)，是影響零件(jian)加工質量的(de)(de)重要(yao)因素之一。除部(bu)分數(shu)控(kong)車(che)床(chuang)仍沿(yan)用傳統的(de)(de)滑動導(dao)軌(gui)(gui)(gui)(金(jin)屬型(xing))外，定型(xing)生產(chan)的(de)(de)數(shu)控(kong)車(che)床(chuang)已較(jiao)多地采用貼塑導(dao)軌(gui)(gui)(gui)（“海數(shu)”牌產(chan)品全(quan)部(bu)采用貼塑導(dao)軌(gui)(gui)(gui)）。這種新型(xing)滑動導(dao)軌(gui)(gui)(gui)的(de)(de)摩擦系(xi)數(shu)小，其耐(nai)磨性(xing)(xing)(xing)、耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)及吸震性(xing)(xing)(xing)好，潤滑條件(jian)也比(bi)較(jiao)優越。

3）機械傳動機構

    除(chu)了(le)部分主軸(zhou)箱(xiang)內(nei)的(de)齒輪傳動(dong)(dong)等機(ji)構外，數控車床已(yi)在原普通車床傳動(dong)(dong)鏈(lian)的(de)基礎上(shang)，作了(le)大幅(fu)度(du)的(de)簡化(hua)。如取消了(le)掛輪箱(xiang)、進給(gei)箱(xiang)、溜板箱(xiang)及其絕大部分傳動(dong)(dong)機(ji)構，而僅保(bao)留(liu)了(le)縱、橫進給(gei)的(de)螺(luo)旋傳動(dong)(dong)機(ji)構，并在驅動(dong)(dong)電動(dong)(dong)機(ji)至(zhi)絲杠間(jian)增設了(le)無間(jian)隙彈性聯軸(zhou)器。

螺旋傳動機構： 數控車床中的螺旋副，是將驅動電動機所輸出的旋轉運動轉換成刀架在縱、橫方向上直線運動的運動副。構成螺旋傳動機構的部件，一般為滾珠絲杠副，如圖12-4所示。

如圖12-4 滾珠絲杠副

1一螺母 2一絲杠 3一滾(gun)(gun)珠 4一滾(gun)(gun)珠循(xun)環裝置

滾(gun)珠絲杠副的(de)摩擦(ca)阻力小(xiao)，可(ke)消(xiao)除軸(zhou)向間隙(xi)及(ji)預緊(jin)，故(gu)傳動(dong)效(xiao)率及(ji)精度高(gao)，運動(dong)穩定，動(dong)作(zuo)靈(ling)敏。但結構較(jiao)復雜，制造技術(shu)要求較(jiao)高(gao)，所以成(cheng)本(ben)也較(jiao)高(gao)。另外，自行調整其間隙(xi)大小(xiao)時，難度亦較(jiao)大。

4）自動轉動刀架

    除了車削中心(xin)采用(yong)隨(sui)機換刀(dao)(dao)(dao)(帶刀(dao)(dao)(dao)庫(ku))的(de)自動換刀(dao)(dao)(dao)裝(zhuang)置外(wai)，數控車床一(yi)般帶有(you)固(gu)定刀(dao)(dao)(dao)位的(de)自動轉位刀(dao)(dao)(dao)架，有(you)的(de)車床還帶有(you)各種形式(shi)的(de)雙刀(dao)(dao)(dao)架（如排刀(dao)(dao)(dao)）。

5）檢測反饋裝置

   檢測(ce)(ce)(ce)反(fan)饋裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)是(shi)數(shu)(shu)控(kong)車床的(de)(de)重要組成部分(fen)，對(dui)加工(gong)(gong)精度、生產(chan)效(xiao)率和(he)自(zi)動化程度有很大(da)影響。檢測(ce)(ce)(ce)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)包括位移檢測(ce)(ce)(ce)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)和(he)工(gong)(gong)件尺(chi)寸(cun)檢測(ce)(ce)(ce)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)兩大(da)類，其中工(gong)(gong)件尺(chi)寸(cun)檢測(ce)(ce)(ce)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)又(you)分(fen)為機(ji)內尺(chi)寸(cun)檢測(ce)(ce)(ce)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)和(he)機(ji)外尺(chi)寸(cun)檢測(ce)(ce)(ce)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)兩種(zhong)。工(gong)(gong)件尺(chi)寸(cun)檢測(ce)(ce)(ce)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)僅在少量的(de)(de)高(gao)檔數(shu)(shu)控(kong)車床上配用。

6）對刀裝置

   除了極少數(shu)專用(yong)性質的(de)(de)數(shu)控車(che)(che)床外，普通數(shu)控車(che)(che)床幾乎都采用(yong)了各種形(xing)式(shi)的(de)(de)自動轉位(wei)刀(dao)(dao)架，以進(jin)行多刀(dao)(dao)車(che)(che)削(xue)。這(zhe)樣，每把刀(dao)(dao)的(de)(de)刀(dao)(dao)位(wei)點在刀(dao)(dao)架上安裝的(de)(de)位(wei)置(zhi)，或(huo)相對(dui)(dui)于車(che)(che)床固定原(yuan)點的(de)(de)位(wei)置(zhi)，都需要對(dui)(dui)刀(dao)(dao)、調整和(he)測量，并(bing)以確(que)認，以保證零件的(de)(de)加工質量。

（2） 數控裝置和伺(si)服系統

數控車床與普通車床的主要區別就在于是否具有數控裝置和伺服系統這兩大部分。如果說，數控車床的檢測裝置相當于人的眼睛，那么，數控裝置相當于人的大腦，伺服系統則相當于人的雙手。這樣，就不難看出這兩大部分在數控車床中所處的重要位置了。
a）數控裝置

    數(shu)(shu)控(kong)裝置的(de)核心是(shi)計算機(ji)及其(qi)軟件，它在(zai)數(shu)(shu)控(kong)車床中(zhong)起“指揮”作用：數(shu)(shu)控(kong)裝置接(jie)收由(you)加工程序送來的(de)各種(zhong)信息，并經處(chu)理(li)和調配后(hou)，向驅(qu)動機(ji)構(gou)發(fa)出(chu)(chu)執(zhi)行(xing)命(ming)令；在(zai)執(zhi)行(xing)過程中(zhong)，其(qi)驅(qu)動、檢測(ce)等機(ji)構(gou)同時將有關信息反饋(kui)給(gei)數(shu)(shu)控(kong)裝置，以便經處(chu)理(li)后(hou)發(fa)出(chu)(chu)新的(de)執(zhi)行(xing)命(ming)令。

b）伺服系統

    伺服系統(tong)準確地執行數(shu)控裝置發出的命(ming)令，通過(guo)驅動電(dian)(dian)路和(he)執行元件（如步(bu)進電(dian)(dian)機(ji)或伺服電(dian)(dian)機(ji)等），完成數(shu)控裝置所(suo)要(yao)求的各種(zhong)位移。

2.數(shu)控車床的工作過程

數控車床的工作過程如圖12-5所示。

 圖12-5 數控車床的工作過程

（1）首先根(gen)據零件加(jia)工圖(tu)樣進行工藝分(fen)析，確定加(jia)工方(fang)案、工藝參數(shu)和位移數(shu)據。

（2）用規定的程(cheng)序代(dai)碼和格式規則編寫零(ling)件加工(gong)程(cheng)序單(dan)。

（4）由手工編寫的程序，通(tong)過(guo)數控機床的操作面(mian)板輸入程序。

（5）數控裝置將所接受的(de)信號(hao)進行一系(xi)列處理后，再將處理結(jie)果(guo)以脈(mo)沖信號(hao)形式向伺(si)服系(xi)統統發出執行的(de)命令。

（6）伺服系統接到執行的信息指令后，立即驅動車床進給機構嚴格按照指令的要求進行位移，使車床自動完成相應零件的加工。泰安海數專業為您生產提供數控車床,山東數控車床,nc數(shu)控(kong)車床(chuang)廠家，要(yao)了(le)解更多(duo)關于數(shu)控(kong)車床(chuang),cnc數(shu)控(kong)車床(chuang)的(de)信息請來電咨(zi)詢！

泰安市海特機器制造有限(xian)責任公(gong)司  技術中心(xin)  供(gong)稿(gao)

2010年3月20日