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2. 精度和表面粗糙度
要保证被加工零件的精度和表面粗糙度,机床本身必须具备一定的几何精度、运动精度、传动精度和动态精度。 (1)几何精度、运动精度、传动精度属于静态精度 几何精度是指机床在不运转时部件间相互位置精度和主要零件的形状精度、位置精度。机床的几何精度对加工精度有重要的影响,因此是评定机床精度的主要指标。 运动精度是指机床在以工作速度运转时主要零部件的几何位置精度,几何位置的变化量越大,运动精度越低。 传动精度是指机床传动链各末端执行件之间运动的协调性和均匀性。 以上三种精度指标都是在空载条件下检测的,为全面反映机床的性能,必须要求机床有一定的动态精度和温升作用下主要零部件的形状、位置精度。影响动态精度的主要因素有机床的刚度、抗振性和热变形等。 机床的刚度指机床在外力作用下抵抗变形的能力,机床的刚度越大,动态精度越高。机床的刚度包括机床构件本身的刚度和构件之间的接触刚度。机床构件本身的刚度主要取决于构件本身的材料性质、截面形状、大小等。构件之间的接触刚度不仅与接触材料、接触面的几何尺寸和硬度有关,而且还与接触面的表面粗糙度、几何精度、加工方法、接触面介质、预压力等因素有关。 机床上出现的振动,可分为受迫振动和自激振动。自激振动是在不受任何外力、激振力干扰的情况下,由切削过程内部产生的持续振动。在激振力的持续作用下,系统被迫引起的振动为受迫振动。 机床的抗震性和机床的刚度、阻尼特性、质量有关。由于机床的各个零部件热膨胀系数不同,因而造成了机床各部分不同的变形和相对位移,这种现象叫机床的热变形。由于热变形而产生的误差可占全部误差的70%。 对于机床的动态精度,目前尚无统一标准,主要通过切削加工典型零件所达到的精度间接的对机床动态精度作出综合的评价。
3. 系列化等程度
机床的系列化、通用化、标准化是密切联系的,品种系列化是部件通用化和零件标准化的基础,而部件的通用化和零件的标准化又促进和推动品种系列化工作。
4. 机床的寿命
机床结构的可靠性和耐磨性是衡量机床寿命的主要指标。
运动传动1. 机床的运动
根据在切削过程中所起的作用来区分,切削运动分为主运动和进给运动。 主运动:是形成机床切削速度或消耗主要动力的工作运动。 进给运动:是使工件的多余材料不断被去除的工作运动。 切削过程中主运动只有一个,进给运动可以多于一个。主运动和进给运动可由刀具或工件分别完成,也可由刀具单独完成。机床的运动除了切削运动外,还有一些实现机床切削过程的辅助工作而必须进行的辅助运动。
2. 机床的传动
机床的传动机构指的是传递运动和动力的机构,简称为机床的传动。 机床的传动方式按传动机构的特点分为机械传动、液压传动、电力传动、气压传动以及以上几种传动方式的联合传动等。按传动速度调节变化特点将传动分为有级传动和无级传动。
3. 机床的传动系统
传动系统也叫传动链,他有首末两个端件。首端件又叫主动件,末端件又叫从动件。每一条传动系统从首端件到末端件都是按一定传动规律组成,这就是传动比,以此来保证机床的性能。一般的机床传动系统按其所担负运动的性质可分为主运动传递系统,进给运动传递系统和快速空行程传动系统三种。对传动系统图一般了解即可。
机床分类 1. 普通机床:包括普通车床、钻床、镗床、铣床、刨插床等。 2. 精密机床:包括磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床和其他各种精密机床。 3. 高精度机床:包括坐标镗床、齿轮磨床、螺纹磨床、高精度滚齿机、高精度刻线机和其他高精度机床等。 4.数控机床:数控机床是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,从而使机床动作并加工零件。 5.按工件大小和机床重量可分为仪表机床、中小型机床、大型机床、重型机床和超重型机床。 6.按加工精度可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床。 7.按自动化程度可分为手动操作机床、半自动机床和自动机床。 8.按机床的控制方式,可分为仿形机床、程序控制机床、数控机床、适应控制机床、加工中心和柔性制造系统。 9.按机床的适用范围,又可分为通用、专用机床。金属切削机床可按不同的分类方法划分为多种类型。 按加工方式或加工对象可分为车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、花键加工机床、铣床、刨床、插床、拉床、特种加工机床、锯床和刻线机等。每类中又按其结构或加工对象分为若干组,每组中又分为若干型。 按工件大小和机床重量可分为仪表机床、中小型机床、大型机床、重型机床和超重型机床。 按加工精度可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床。 按自动化程度可分为手动操作机床、半自动机床和自动机床。 按机床的自动控制方式,可分为仿形机床、程序控制机床、数字控制机床、适应控制机床、加工中心和柔性制造系统。 按机床的适用范围,又可分为通用、专门化和专用机床。 专用机床中有一种以标准的通用部件为基础,配以少量按工件特定形状或加工工艺设计的专用部件组成的自动或半自动机床,称为组合机床。 对一种或几种零件的加工,按工序先后安排一系列机床,并配以自动上下料装置和机床与机床间的工件自动传递装置,这样组成的一列机床群称为切削加工自动生产线。 柔性制造系统是由一组数字控制机床和其他自动化工艺装备组成的,用电子计算机控制,可自动地加工有不同工序的工件,能适应多品种生产
数控机床结构特点
在数控机床发展的初级阶段,人们通常认为任何设计优良的传统机床只要装备了数控装置就能成为一台完善的数控机床。当时采取的主要方法是在传统的机床上进行改装,或者以通用机床为基础进行局部的改进设计,这些方法在当时还是很有必要的。但随着数控技术的发展,考虑到它的控制方式和使用特点,对机床的生产率、加工精度和寿命提出了更高的要求。
因此,传统机床的一些弱点(例如结构刚性不足、抗振性差、滑动面的摩擦阻力较大及传动元件中的间隙等)就越来越明显地暴露出来,它的某些基本结构限制着数控机床技术性能的发挥。现以机床的精度为例,数控机床通过数字信息来控制刀具与工件的相对运动,它要求在相当大的进给速度范围内能达到较高的精度。
当进给速度范围在5~15000mm/min,加速度为1500mm/s2时,定位通常精度为±0.05~±0.015mm;进行轮廓加工时,在5~2000mm/min的进给范围内,精度为0.02~0.05mm。如此高的加工要求就不难理解远在二十多年前已逐步由改装现有机床转变为针对数控的要求设计新机床的原因。
用数控机床加工中、小批量工件时,要求在保证质量的前提下比传统加工方法有更好的经济性。数控机床价格较贵,因此每小时的加工费用比传统机床的要高。如果不采取措施大幅度地压缩单件加工工时,就不可能获得较好的经济效果。刀具材料的发展使切削速度成倍地提高,它为缩短切削时间提供了可能;加快换刀及变速等操作,又为减少辅助时间创造了条件。然而这些要求将会明显地增加机床的负载和负载状态下的运转时间,因而对机床的刚度及寿命都提出了新的要求。
此外,为了缩短装夹与运送工件的时间,以及减少工件在多次装夹中所引起的定位误差,要求工件在一台数控机床上的一次装夹中能先后进行粗加工和精加工,要求机床既能承受粗加工时的切削功率,又能保证精加工时的高精度,所以机床的结构必须具有很高的强度、刚度和抗振性。除了排除操作者的技术熟练程度对产品质量的影响,以避免人为造成的废品和返修品,数控系统不但要对刀具的位置或轨迹进行控制,而且还要具备自动换刀和补偿等其他功能,因而机床的结构必须有很高的可靠性,以保证这些功能的正确执行。
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2. 精度和表面粗糙度
要保证被加工零件的精度和表面粗糙度,机床本身必须具备一定的几何精度、运动精度、传动精度和动态精度。 (1)几何精度、运动精度、传动精度属于静态精度 几何精度是指机床在不运转时部件间相互位置精度和主要零件的形状精度、位置精度。机床的几何精度对加工精度有重要的影响,因此是评定机床精度的主要指标。 运动精度是指机床在以工作速度运转时主要零部件的几何位置精度,几何位置的变化量越大,运动精度越低。 传动精度是指机床传动链各末端执行件之间运动的协调性和均匀性。 以上三种精度指标都是在空载条件下检测的,为全面反映机床的性能,必须要求机床有一定的动态精度和温升作用下主要零部件的形状、位置精度。影响动态精度的主要因素有机床的刚度、抗振性和热变形等。 机床的刚度指机床在外力作用下抵抗变形的能力,机床的刚度越大,动态精度越高。机床的刚度包括机床构件本身的刚度和构件之间的接触刚度。机床构件本身的刚度主要取决于构件本身的材料性质、截面形状、大小等。构件之间的接触刚度不仅与接触材料、接触面的几何尺寸和硬度有关,而且还与接触面的表面粗糙度、几何精度、加工方法、接触面介质、预压力等因素有关。 机床上出现的振动,可分为受迫振动和自激振动。自激振动是在不受任何外力、激振力干扰的情况下,由切削过程内部产生的持续振动。在激振力的持续作用下,系统被迫引起的振动为受迫振动。 机床的抗震性和机床的刚度、阻尼特性、质量有关。由于机床的各个零部件热膨胀系数不同,因而造成了机床各部?植煌谋湫魏拖喽晕灰疲庵窒窒蠼谢驳娜缺湫巍S捎谌缺湫味奈蟛钭畲罂烧既课蟛畹?span style="font-family:calibri">70%。 对于 机床的动态精度,目前尚无统一标准,主要通过切削加工典型零件所达到的精度间接的对机床动态精度作出综合的评价。
3. 系列化等程度
机床的系列化、通用化、标准化是密切联系的,品种系列化是部件通用化和零件标准化的基础,而部件的通用化和零件的标准化又促进和推动品种系列化工作。
4. 机床的寿命
机床结构的可靠性和耐磨性是衡量机床寿命的主要指标。
运动传动1. 机床的运动
根据在切削过程中所起的作用来区分,切削运动分为主运动和进给运动。 主运动:是形成机床切削速度或消耗主要动力的工作运动。 进给运动:是使工件的多余材料不断被去除的工作运动。 切削过程中主运动只有一个,进给运动可以多于一个。主运动和进给运动可由刀具或工件分别完成,也可由刀具单独完成。机床的运动除了切削运动外,还有一些实现机床切削过程的辅助工作而必须进行的辅助运动。
2. 机床的传动
机床的传动机构指的是传递运动和动力的机构,简称为机床的传动。 机床的传动方式按传动机构的特点分为机械传动、液压传动、电力传动、气压传动以及以上几种传动方式的联合传动等。按传动速度调节变化特点将传动分为有级传动和无级传动。
3. 机床的传动系统
传动系统也叫传动链,他有首末两个端件。首端件又叫主动件,末端件又叫从动件。每一条传动系统从首端件到末端件都是按一定传动规律组成,这就是传动比,以此来保证机床的性能。一般的机床传动系统按其所担负运动的性质可分为主运动传递系统,进给运动传递系统和快速空行程传动系统三种。对传动系统图一般了解即可。
机床分类 1. 普通机床:包括普通车床、钻床、镗床、铣床、刨插床等。 2. 精密机床:包括磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床和其他各种精密机床。 3. 高精度机床:包括坐标镗床、齿轮磨床、螺纹磨床、高精度滚齿机、高精度刻线机和其他高精度机床等。 4.数控机床:数控机床是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,从而使机床动作并加工零件。 5.按工件大小和机床重量可分为仪表机床、中小型机床、大型机床、重型机床和超重型机床。 6.按加工精度可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床。 7.按自动化程度可分为手动操作机床、半自动机床和自动机床。 8.按机床的控制方式,可分为仿形机床、程序控制机床、数控机床、适应控制机床、加工中心和柔性制造系统。 9.按机床的适用范围,又可分为通用、专用机床。金属切削机床可按不同的分类方法划分为多种类型。 按加工方式或加工对象可分为车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、花键加工机床、铣床、刨床、插床、拉床、特种加工机床、锯床和刻线机等。每类中又按其结构或加工对象分为若干组,每组中又分为若干型。 按工件大小和机床重量可分为仪表机床、中小型机床、大型机床、重型机床和超重型机床。 按加工精度可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床。 按自动化程度可分为手动操作机床、半自动机床和自动机床。 按机床的自动控制方式,可分为仿形机床、程序控制机床、数字控制机床、适应控制机床、加工中心和柔性制造系统。 按机床的适用范围,又可分为通用、专门化和专用机床。 专用机床中有一种以标准的通用部件为基础,配以少量按工件特定形状或加工工艺设计的专用部件组成的自动或半自动机床,称为组合机床。 对一种或几种零件的加工,按工序先后安排一系列机床,并配以自动上下料装置和机床与机床间的工件自动传递装置,这样组成的一列机床群称为切削加工自动生产线。 柔性制造系统是由一组数字控制机床和其他自动化工艺装备组成的,用电子计算机控制,可自动地加工有不同工序的工件,能适应多品种生产
数控机床结构特点
在数控机床发展的初级阶段,人们通常认为任何设计优良的传统机床只要装备了数控装置就能成为一台完善的数控机床。当时采取的主要方法是在传统的机床上进行改装,或者以通用机床为基础进行局部的改进设计,这些方法在当时还是很有必要的。但随着数控技术的发展,考虑到它的控制方式和使用特点,对机床的生产率、加工精度和寿命提出了更高的要求。
因此,传统机床的一些弱点(例如结构刚性不足、抗振性差、滑动面的摩擦阻力较大及传动元件中的间隙等)就越来越明显地暴露出来,它的某些基本结构限制着数控机床技术性能的发挥。现以机床的精度为例,数控机床通过数字信息来控制刀具与工件的相对运动,它要求在相当大的进给速度范围内能达到较高的精度。
当进给速度范围在5~15000mm/min,加速度为1500mm/s2时,定位通常精度为±0.05~±0.015mm;进行轮廓加工时,在5~2000mm/min的进给范围内,精度为0.02~0.05mm。如此高的加工要求就不难理解远在二十多年前已逐步由改装现有机床转变为针对数控的要求设计新机床的原因。
用数控机床加工中、小批量工件时,要求在保证质量的前提下比传统加工方法有更好的经济性。数控机床价格较贵,因此每小时的加工费用比传统机床的要高。如果不采取措施大幅度地压缩单件加工工时,就不可能获得较好的经济效果。刀具材料的发展使切削速度成倍地提高,它为缩短切削时间提供了可能;加快换刀及变速等操作,又为减少辅助时间创造了条件。然而这些要求将会明显地增加机床的负载和负载状态下的运转时间,因而对机床的刚度及寿命都提出了新的要求。
此外,为了缩短装夹与运送工件的时间,以及减少工件在多次装夹中所引起的定位误差,要求工件在一台数控机床上的一次装夹中能先后进行粗加工和精加工,要求机床既能承受粗加工时的切削功率,又能保证精加工时的高精度,所以机床的结构必须具有很高的强度、刚度和抗振性。除了排除操作者的技术熟练程度对产品质量的影响,以避免人为造成的废品和返修品,数控系统不但要对刀具的位置或轨迹进行控制,而且还要具备自动换刀和补偿等其他功能,因而机床的结构必须有很高的可靠性,以保证这些功能的正确执行。
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