數控機床的適用范圍及結構特點(圖)
2007-06-29
1. 數控機床的適用范圍 一般來說,數控機床特別適合于加工零件較復雜、精度要求高、產品更新頻繁、生產周期要求短的場合。數控加工適用范圍可用圖7-7粗略表示。
圖7-7所示為零件復雜及生產批量的不同,三種機床的應用范圍的變化,當零件不太復雜,生產批量又較小時,宜采用通用機床;當生產批量很大,宜采用專用機床;而隨著零件復雜程度的提高,數控機床越顯得適用。目前,隨著數控機床的普及,應用范圍止由BCD向EFG線復雜性較低的范圍擴大。從圖7-7中可看出通用機床、專用機床和數控機床零件加工批量與生產成本的關系。在多品種、中小批量生產情況下,采用數控機床總費用更為合理。根據數控加工的優(yōu)缺點及國內外大量應用實踐,一般可按適用程度將零件分為三類: (1)Z適用類 1)形狀復雜,加工精度要求高,用通用機床無法加工或雖然能加工但很難保證產品質量的零件。 2)用數學模型描述的復雜曲線或曲面輪廓零件。 3)有難測量、難控制進給、難控制尺寸的不開敞內腔的殼體或盒型零件。 4)必須在依次裝夾中合并完成銑、鏜、鉸或螺紋等多工序的零件。 (2)較適用類 1)在通用機床加工時極易受人為因素(如:情緒波動、體力強弱、技術水平高低等)干擾,零件價值又高,一旦質量失控會造成重大經濟損失的零件; 2)在通用機床上加工時必須制造復雜的專用工裝的零件。 3)需要多次更改設計后才能定型的零件。 4)在通用機床上加工需要作長時間調整的零件。 5)用通用機床加工時,生產率很低或體力勞動強度很大的零件。 (3)不適用類 1)生產批量大的零件。 2)裝夾困難或完全靠找正定位來保證加工精度的零件。 3)加工余量不穩(wěn)定,且數控機床上無在線檢測系統(tǒng)可自動調整零件坐標位置的零件。 4) 必須用特定的工藝裝備協(xié)調加工的零件。 2. 數控機床的結構特點 1)主運動常用交流或直流電動機拖動,采用變頻調速,簡化了主傳動系統(tǒng)的機械結構,而且轉速高、功率大,速度變換迅速、可靠;能無級變速。合理選擇切削用量。 2)主軸部件和支承件均采用了剛度和抗振性較好的新型結構。如采用動靜壓軸承的主軸部件,采用鋼板焊接結構的支承件等。 3)采用了摩擦因數很低的塑料滑動導軌、滾動導軌和靜壓導軌,以提高機床運動的靈敏性。 4)進給傳動中,一方面采用無間隙的傳動裝置和元件,如滾珠絲杠副、靜壓蝸桿蝸條副、預加載荷的雙齒輪齒條副等。另一方面采用消除間隙措施,如偏心套式、錐度齒輪式及斜齒輪墊片錯齒等消隙結構。 5)采用了多主軸、多刀架的結構,以提高單位時間內的切削功率。 6)具有自動換刀和自動交換工件的裝置,以減少停機時間。 7)采用自動排屑、自動潤滑裝置等。