数控机床机械结构和装置详解

数控机床是高精度和高生产率的自动化机床，其加工过程中的动作顺序、运动部件的坐标位置及辅助功能，都是通过数字信息自动控制的，操作者在加工过程中无法干预，不能像在普通机床上加工零件那样，对机床本身的结构和装配的薄弱环节进行人为补偿，所以数控机床几乎在任何方面均要求比普通机床设计得更为完善，制造得更为精密。为满足高精度、高效率、高自动化程度的要求，数控机床的结构设计已形成自己的独立体系，在这一结构的完善过程中，数控机床出现了不少完全新颖的结构及元器件。与普通机床相比，数控机床机械结构有许多特点。

在主传动系统方面，具有下列特点。

①目前，数控机床的主传动电动机已不再采用普通的交流异步电动机或传统的直流调速电动机，它们已逐步被新型的交流调速电动机所代替。

②转速高，功率大。它能使数控机床进行大功率切削和高速切削，实现高效率加工。

③变速范围大。数控机床的主传动系统要求有较大的调速范围，一般D>100，以保证加工时能选用合理的切削用量，从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。

④主轴速度的变换迅速可靠。数控机床的变速是按照控制指令自动进行的，因此，变速机构必须适应自动操作的要求。由于交流主轴电动机的调速系统日趋完善，不仅能够方便地实现宽范围的无级变速，而且减少了中间传递环节，提高了变速控制的可靠性。(www.xing528.com)

在进给传动系统方面，具有下列特点。

①尽量采用低摩擦的传动副。如：采用静压导轨、滚动导轨和滚珠丝杠等，以减小摩擦力。

②选用最佳的降速比，以达到提高机床分辨率，使工作台尽可能大地加速以达到跟踪指令、系统折算到驱动轴上的惯量尽量小的要求。

③缩短传动链以及用预紧的方法提高传动系统的刚度。如：采用大转矩交流伺服电动机与丝杠直接相连，应用预加负载的滚动导轨和滚动丝杠副，丝杠支承设计成两端轴向固定的、并可预拉伸的结构等办法来提高传动系统的刚度。

④尽量消除传动间隙，减小反向死区误差。如：采用消除间隙的联轴器（如：用加锥销固定的联轴套、用键加顶丝紧固的联轴套以及用无扭转间隙的挠性联轴器等），采用有消除间隙措施的传动副等。