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数控机床设计原则和外观要求

2022-08-26

数控机床的进给系统是由伺服电机驱动,通过滚珠丝杠带动刀具或工件完成各坐标方向的进给运动。为确定进给系统的传动精度和工作稳定性,在设计机械装置时,以低摩擦、低惯量、高刚度为原则,具体措施有:

1、通过消隙装置齿轮、丝杠、联轴器的传动间隙;

2、对滚动导轨和丝杠预加载荷,预拉伸。数控机床的外观大都采用线型简洁的板块组合式全封闭防护罩,配备有现代特征的集操作、显示、控制于一体的操作面板,淘汰了普通机床各种操作手柄、手轮和线型复杂零散的多面型表面形态。防护罩可防止高压、大流量冷却液及铁屑飞溅、减少粉尘入侵,隔音降噪,有利于机床的精度保持和环境保护,体现了机、电、液一体化的特点;的数控数显装置;对机床的精度和刚度使用的性、防护性及环保等有严格要求;采用标准的刀具系统及安装位置正确的自动换刀装置;采用整套商品化、标准化的新型配套件、自动排屑、润滑和冷却装置等。

3、采用大扭矩、宽调速的伺服电机直接与丝杠相联接,缩短和简化进给传动链;

4、依人机工程学宜人性原则设计的桌面式或悬挂式数控操作面板,是机床与操作者联系和信息交流的界面,指示灯、按钮、按键排列的设计,既适合人的操作特性,又利于人机间的协调与交流,通过视觉良好的键面色彩,标准化的象形符号,能准确反映和传递两者间的信息。另外,采用触摸屏操作使得人机界面加友好,加工过程的动态实时显示,使加工过程加直观,操作加容易。数控装置,是数控机床的核心,包括硬件(印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等)以及相应的软件,用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。驱动装置,他是数控机床执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。辅助装置,指数控机床的一些的配套部件,用以数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控检测装置等。编程及其他附属设备,可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。它本身是机电一体化的重要组成部分,也是现代机床技术水平的重要标志。一般认为带有自动刀具交换装置(ATC)的数控镗铣床,称为加工中心。可以进行铣、镗、钻、扩、铰、攻丝等多种工序加工。不能包括磨削功能,因为微细的磨粒可能进入机床导轨,从而破坏机床的精度。而磨床上有的保护措施。加工中心可分为立式加工中心、卧式加工中心。立式的主轴是垂直方向的,卧式的主轴是水平方向的。数控机床是综合应用计算机自动控制、自动检测及机械等高的产物,是技术密集度及自动化程度很高的典型机电三、采用低摩擦、轻拖动、的滚珠丝杠和直线滚动导轨;

5、体化加工设备。它与普通机床相比,其性是显而易见的,不仅零件加工,产品质量稳定,且自动化程度,可减轻工人的体力劳动强度,提升了生产速率,特别值得一提的是数控机床可完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂曲面的零件加工,因而数控机床在机械制造业中的地位愈来愈显得重要。数控机床体现了当前世界机床技术进步的主流,是衡量机械制造工艺水平的重要指标,在柔性生产和计算机集成制造等制造技术中起着重要的基础核心作用。因此,如何的使用数控机床是一个很重要的问题。

数控机床的外观要求:

1、采用触摸屏操作使得人机界面愈加友好,加工过程的动态实时显示,使加工过程愈加直观,操作愈加容易。

2、依人机工程学宜人性原则设计的桌面式或悬挂式数控操作面板,是机床与操作者联系和信息交流的一个界面,指示灯、按钮、按键排列的设计,既适合人的操作特性,又利于人机间的协调与交流,通过视觉良好的键面色彩,标准化的象形符号,能准确反映和传递两者间的信息。

3、数控机床的外观大都采用线型简洁的板块组合式全封闭稳定防护罩,配备有现代特征的集操作、显示、控制于一体的操作面板,淘汰了普通机床各种操作手柄、手轮和线型复杂零散的多面型表面形态。

4、稳定防护罩可防止高压、大流量冷却液及铁屑飞溅、减少粉尘入侵,隔音降噪,有利于机床的精度保持和环境保护,体现了机、电、液一体化的特点。

5、数控数显装置;对机床的精度和刚度使用的性、稳定防护性及环境保护等有严格要求。

6、采用标准的刀具系统及安装位置正确的自动换刀装置;采用整套商品化、标准化的新型配套件、自动排屑、润滑和冷却装置等。

数控系统部分运行数据,设定数据以及加工程序等一般存贮在RAM存贮器内,系统断电后,靠电源的后备蓄电池或锂电池来保持。因而,停机时间比较长,拔插电源或存贮器都可能造成数据丢失,使系统不能运行。

由于数控设备使用的是三相交流380V电源,所以也是数控设备安装前期工作中重要的一环,基于以上的原因,对数控设备使用的电源有以下的要求:

1、电网电压波动应该控制在+10%~-15%之间,而我国电源波动大,质量差,还隐藏有如高频脉冲这一类的干扰,加上人为的因素(如突然拉闸断电等)。电高峰期间,例如白天上班或下班前的一个小时左右以及晚上,往往超差多,甚至达到±20%。使机床报警而无法进行正常工作,并对机床电源系统造成损坏。甚至导致有关参数数据的丢失等。这种现象,在CNC加工中心或车削中心等机床设备上都曾发生过,而且出现频率较不错,应引起重视。建议在CNC机床较集中的车间配置具有自动补偿调节功能的交流稳压供电系统;单台CNC机床可单配置交流稳压器来解决。

2、建议把机械电气设备连接到单一电源上。如果需要用其他电源供电给电气设备的某些部分(如电子电路、电磁离合器),这些电源宜尽可能取自组成为机械电气设备一部分的器件(如变压器、换能器等)。对大型复杂机械包括许多以协同方式一起工作的且占用大空间的机械,可能需要一个以上的引人电源,这要由场地电源的配置来定。除非机械电气设备采用插头/插座直接连接电源处,否则建议电源线直接连到电源切断开关的电源端子上。如果这样做不到,则应为电源线设置立的接线座。电源切断开关的手柄应容易接近,应安装在易于操作位置以上0.6m~1.9m间。上限值建议为1.7m。这样可以在发生紧急情况下断电,减少损失和人员伤亡。

3、数控设备对于压缩空气供给系统的要求数控机床一般都使用了不少气动元件,所以厂房内应接人清洁的、干燥的压缩空气供给系统网络。其流量和压力应符合要求。压缩空气机要安装在远离数控机床的地方。根据厂房内的布置情况、用气量大小,应考虑给压缩空气供给系统网络安装冷冻空气于煤机、空气过滤器、储气罐、阀等设备。