兰佳数控加工机床为你解析数控车床的组成

在我国数控加工机床的主要组成部分由三个:它们分别是数控系统、伺服系统、机床本体三个大部分.现代的数控加工机床系统为了应对实际的需要,越来越趋向采用模块化硬件的结构形式。数控加工机床系统使用者根据各自的需要针对数控加工机床系统选择不同的功能模块进行自行组合来满足自己的需要。


一、机械部分

机械部分是整个机床的基础,主要由如下部件组成:床身、主轴箱、进给装置、刀架、尾座、卡盘、安全防护、托架、其他辅助装置等。

1、床身

床身是整个机床的基础的基础。床身部分最关键的部位是导轨,导轨一般要经过二次时效、中频淬火和精密磨削后才能使用。常用的导轨形式有滑动导轨、滚动导轨和直线导轨。导轨是关系到机床精度和稳定性的部件。

2、主轴

主轴是车床输出动力的主要部件。随着现在科技的发展,土轴的结构形式越来越简单, 由原来的齿轮传动逐步发展成了电动主轴、主轴单元等多种形式。转速也越来越高,由原来 的几千转/分,发屉到几万转/分甚至几十万转/分。

3、进给装置

一般车床有两个方向的进给,横向(x轴)和纵向(z轴)。伺服电机带动旗珠丝杠拖动床鞍等,实现数控车床的自动加工。

4、刀架

一般数控车床都配有电动、气动、液压或伺服刀架。刀架是数控车床最重要的辅助装置之一,刀架的档次是评判数控车床高中低的依据之一。

5、尾座

为了满足重型切削和较长丁件的加工要求,一般车床都配有尾座。尾座分手动、电动、 气动和液压尾座等。

6、卡盘

卡盘安装在主轴上,用来夹持工件,分为手动三爪自定心卡盘、电动卡盘、气动F盘、液压卡盘和四爪卡盘等等。数控车床的标准配置一般为三爪自定心卡盘。

7、安全防护

数控车床一般都有全封闭防护或半封闭防护.来满足劳动生产要求。机床的防护和外 观越来越受到用户的关注。

8、托架

托架一般包含中心架和跟刀架。数控车床的标准配置一般不含托架,托架是满足特殊 加工要求而配备。


二、电气部分

数控车床的电气系统由以下几部分组成;计算机数字控制设备(CNC)、可编程序控制 器(PLC)、进给驱动装置、主轴驱动装置、外围执行机构控制元件等部分组成。

1、计算机数字控制设备(CNC)

CNC装置是数控车床的核心,包括硬件(EP后0电路扳、显示器、键盘等)以及相应的软件.目前市场主流的车床CNC装置有德国西门子公司(SIEMENS)的系列,日本发那 科公司(FANUC)的酗系列,国产的有广州数控的系列,武汉华中数控“世纪星”系 列等。

2、可编程序控制器(PLC)

PLC在数控车床上是人机进行信息交换的主要途径,也是机床完成各种复杂动作的重 要部件.可编程序控制器一般分两类:一类是内装型PLC,内装型PLC作为数控系统基本的或可选择的功能提供给用户,其软件和硬件被作为CNC系统的基本功能而与CNC其他 功能一起设计制造,因此具有较强的针对性;另一类是独立型PLC,其独立于CNC装置外, 具有完备的硬件和软件,能够独立完成规定的控制任务。

3、进给驱动装置

进给驱动装置是数控车床两个轴运动的动力装置。进给驱动可以分为4大类。

(1)步进电机:它价格低,无反馈元件,调整简单,但它转速较低,尤过扭矩能力,有共振区,有步距角要求,控制精度较低.这是一种开环控制装置。

(2)直流伺服装置:它是发展较早的一种电机调速装置。这种进给装置过扭矩能力大,控制精度较高,但其电机制造成本高,且电机需要日常维护,现在车床上逐步被淘汰。

(3)交流进给伺服装置:它是基于交流变频技术发展而发展起来的一种进给装置,它控制精度较高,运行平稳,有一定的过扭矩能力,且价格适中,不用日常维护,所以发展迅猛,特别是现在的全数字交流进给伺服装置.交流伺服装置是现在进给装置的主导产品。

(4)直线电机进给装置,它是将机械,电气和现代科技相结合的一种产物,它改变了现在的机床结构形式,使得速度更快(可达几十米/分).椅度更高(可达到纳米要求),体积更小等,直线电机是进给系统的发展方向。

4、主轴驱动装置

主轴驱动装置是数控车床主运动一旋转运动的动力装置,也可以分为4大类。

(1)普通三相异步电动机:这种主轴驱动装置不需要驱动单元,价格低廉,机床主轴的变速一般采用手动变速或电气掖压控制的机械变速。

(2)用变频器控制三相异步电动机的主轴驱动装置:它的价格为主轴伺服电机价格113~1/2,又能满足机床无级变速的要求,随着变频技术的日趋成熟,这几年这种变速装置正在迅速发展。

(3)主轴伺服电机:它转速高,响应快,可实现无级调速、恒线速切削、主轴定位等功能,它一般用在较xx的数控车床上。

(4)电主轴:这是近几年新推出的一种主轴装置,它将电机和主轴结合在一起,具有体积小转速高(一般几千到几十万转/分)噪声低等优点,但因价格高和其自身技术等方面的原因,现阶段尚未普及,从长远来看它是主轴的发展方向。

5、外围执行机构控制元件

主要由开关、按钮、接触铝、继电器、电磁阀等组成。


三、液压部分

一台完整的数控车床,液压部分是必不可少的.它主要用来主轴变速、换刀、夹紧或松开工件等,液压系统由动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件组成。

1、动力元件——液压泵,是把机械能转变为液压能的元件。

2、执行元件一一液压缸,液压马达等,是把液体的压力能转变为机械能的元件。

3、控制元件一各种控制闽类,用寒控制流体的压力、流量和方向,从而控制执行部件的作用力、运动速度和方向。也可用来卸载、过载保护和程序控制等。

4、辅助元件一一除上述3部分元件以外的其他元件,这类元件的品种较多,如实现上述3部分连接作用的管道,接头、油箱,保证系统性船用的滤油器。加热器、冷却器,改善系统性能用的蓄能楞等。


当然,数控车床除了上述3大部分外还有为了保证船正常加工的冷却系统,为保证机床机械系统正常运转润滑系统以及排屑系统等。    http://www.zslanjia.com

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