CN101549407A - 一种新型的数控机床 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械领域，特别是涉及一种新型的数控机床，包括主轴的主轴箱、床身、刀具架、变速箱、控制台和尾架，其特征在于主轴连接脉动装置和传动链，步进电机与进给运动的丝杠采用电机输出端配置减速器连接，且横向、纵向进给系统采用滚珠丝杠传动，尾架是采用可控电动尾架。本发明同现有的技术相比结构新颖，安全可靠，工艺简单，适宜加工小批量、高精度、形状复杂、生产周期要求短的零件，且能稳定产品的加工质量，采用计算机控制，有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，加工零件的精度大大提高高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。
Description
[技术领域]
本发明涉及机械领域，特别是涉及一种新型的数控机床。
[背景技术]
现在市场上的数控机床都存在刚度低、抗振动性差、滑动摩擦阻力较大及传动元件存在间隙等问题，且经过多次大修后，其零部件相互连接尺寸变化较大，因此更换和调整传动零件，但故障率仍然较高，采用传统的修理方案很难达到大修验收标准，而且费用较高。
[发明内容]
本发明的为了满足机床稳定可靠，以较低的故障率运转的需求，提供一种新型的数控机床。
为了实现上述目的，设计一种新型的数控机床，包括主轴的主轴箱、床身、控制箱和尾架，其特征在于主轴连接脉动装置和传动链，步进电机与进给运动的丝杠采用电机输出端配置减速器连接，且横向、纵向进给系统采用滚珠丝杠传动，尾架是采用可控电动尾架；
所述的脉动装置采用同轴安装；
所述的传动链的连接采用柔性连接。
本发明同现有的技术相比结构新颖，安全可靠，工艺简单，适宜加工小批量、高精度、形状复杂、生产周期要求短的零件，且能稳定产品的加工质量，采用计算机控制，有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，加工零件的精度大大提高高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。
[附图说明]
图1是本发明的主视图；
参见附图：图1中的1控制台，2床身，3主轴箱，4步进电机，5变速箱，6刀具架，7传动链，8脉动装置。
[具体实施例]
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步详细的描述。
车床的主轴转数和正、反向的控制。通常是在主轴的尾部安装脉冲发生器将转数信息传给计算机系统。在加工螺纹和丝杠时，所配置的主轴脉动发生器的安装采用同轴安装，而传动连的连接采用柔性连接。同时，由于主轴发生器属于光学元件，安装时应小心，转速应符合要求，以免报废，故一般在加工螺纹时，将其安装上，不使用时将其断开，以延长其寿命。
数控机床必须有精确的传动系，才会有好的精度和表面质量。从进给传动链最短考虑，步进电机与进给运动的丝杠联接是一般采用电机输出端配置减速器。同时，横向、纵向进给系统采用滚珠丝杠传动，以保证传动的灵敏性、高效性、高精度的要求。而且，要求尽量消除传动间隙，减小反向行程误差，多采用消间隙联轴器和消除传动齿轮间隙的机构。
脉冲当量是数控机床精度控制的重要指标。为了适应各种特殊加工要求，可采用多脉冲当量的进给系统，同时，横向、纵向的脉冲当量之比应为1∶2，根据数控车床的性能要求，确定进给运动的快速定位速度：Z轴为3m/min，X轴为1m/min。脉冲当量Z向为0.01mm/脉冲，X向为0.005mm/脉冲。而且，消除齿侧配合对加工的影响，应采用相应的机构。
尾架应采用可控电动尾架，利用微机来控制，其结构简单。车床纵、横两个方向的走刀量控制。通常是由计算机控制的电动机直接带动传动丝杠来实现。
主轴变速为手动操作。进给传动系统则采用的传动路线为步进电机→减速齿轮箱→滚珠丝杠副→拖板→刀架，纵向和横向进给又单独分开。
数控车床的加工精度在很大程度上是取决于进给传动链的传动精度、灵敏度和稳定性。在传动链中加入减速齿轮副，可以细化脉冲当量，并且能提高传动精度，同时还增大步进电机驱动转矩。传动元件间存在的间隙，也影响传动精度，故需采用有效的措施消除间隙。在采用合理的预紧、消隙等措施之后，仍然可能留有微小的间隙，所以数控系统还应配有反向间隙补偿功能，在进给系统反向时由数控发出脉冲指令进行自动补偿。为了提高进给传动系统的灵敏度，必须要有效地减少运动件的摩擦阻力，所以这里采用到滚珠丝杠代替了原有的滑动丝杠，滚珠丝杠具有传动效率高、运动平稳、精度保持性好、寿命长、可通过预紧消除轴向间隙并且提高系统的总体刚度等特点。进给传动系统的具体改造方法如下：
(1)纵向：将步进电机连同减速齿轮箱装在丝杠支架右侧，把滚珠丝杠的左右两端通过连接套筒分别与原进给箱丝杠输出轴及减速齿轮箱输出轴相连，滚珠螺母安装座固定在溜板箱右侧壁。
(2)横向：拆除横向滑动丝杠螺母副，由于滚珠螺母装在方形的座内，尺寸较大，需要扩铣大拖板丝杠安装槽的尺寸，相应地镗大拖板尾孔，并且铣平尾孔端面。在中拖板原来螺母座的安装位置上铣相应大小的槽，把横向滚珠丝杠螺母座装在中拖板中，通过连接套横向将滚珠丝杠的前后两端分别与减速箱输出轴、手柄刻度盘转轴联接在一起，步进电机连同减速箱紧固在大拖板尾孔侧面上。
主轴脉冲发生器是为了加工螺纹安装的主轴转速检测装置，它与主轴转速严格同步，微机从主轴脉冲发生器中取出与螺距相应的脉冲数，使主轴旋转角度与走刀发生严格的每转进刀量关系，保证螺距的正确性，螺纹切削时的传动路线为：主轴→齿轮副→脉冲发生器→数控装置→步进电机→纵向进给机构。
刀架可以选用陕西省机械研究所研制的WZD-IIB型自动回转刀架。该刀架采用柱销、鼠齿盘粗精定位方式，重复定位精度高，可以自动换刀，也可以手动换刀，通过微机程序发出的换刀信号驱动电机带动减速机构和升降螺母机构使刀架上升、转位、下降并压紧，刀架的夹紧力大于1t，刀架的换刀时间小于6s。改造时原刀架拆掉后装上自动回转刀架，并用垫板来调整安装后的刀架中心高与原机床中心高一致。
Claims (3)
1.一种新型的数控机床，包括主轴的主轴箱、床身、刀具架、变速箱、控制台和尾架，其特征在于主轴连接脉动装置和传动链，步进电机与进给运动的丝杠采用电机输出端配置减速器连接，且横向、纵向进给系统采用滚珠丝杠传动，尾架是采用可控电动尾架。
2.如权利要求1所述的一种新型的数控机床，其特征在于所述的脉动装置采用同轴安装。
3.如权利要求1所述的一种新型的数控机床，其特征在于所述的传动链的连接采用柔性连接。
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|---|---|---|---|
| CNA2009100505217A CN101549407A (zh) | 2009-05-04 | 2009-05-04 | 一种新型的数控机床 |
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| CN (1) | CN101549407A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102259355A (zh) * | 2011-08-19 | 2011-11-30 | 陆卫斌 | 一种木工机床 |
| CN104128623A (zh) * | 2014-07-23 | 2014-11-05 | 覃聪 | 一种数控机床 |
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2009
- 2009-05-04 CN CNA2009100505217A patent/CN101549407A/zh active Pending
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Application publication date: 20091007 |