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数控机床设计的基本理论

2013-02-08 09:40 作者:sigan8.com 来源: 雷研传动 浏览: 1,471 次 我要评论 字号:

摘要: 数控机床设计的基本理论 机床不同于一般的机械,它是用来生产其他机械的工作母机,因此在刚度、精度及运动特性方面有其特殊要求。下面简单介绍一下与上述特性相关的一些基础理论概念。 精度 机床的精度是指机床主要部件的形状、相互位置及相对运动的精确程度,包括几何精度、传...

数控机床设计的基本理论
机床不同于一般的机械,它是用来生产其他机械的工作母机,因此在刚度、精度及运动特性方面有其特殊要求。下面简单介绍一下与上述特性相关的一些基础理论概念。

精度
机床的精度是指机床主要部件的形状、相互位置及相对运动的精确程度,包括几何精度、传动精度、运动精度、定位精度及精度保持性等几个方面。各类机床按精度可分为普通精度级、精密级和高精度级。以上三种精度等级的机床均有相应的精度标准,其允差若以普通级为1,则大致比例为1:0.4:0.25。在设计阶段主要从机床的精度分配、元件及材料选择等方面来提高机床的精度。

(1)几何精度
几何精度是指机床空载条件下,在不运动(机床主轴不转或工作台不移动等情况下)或运动速度较低时各主要部件的形状、相互位置和相对运动的精确程度。如导轨的直线度,主轴径向跳动及轴向窜动,主轴中心线对滑台移动方向的平行度或垂直度等。几何精度直接影响加工工件的精度.是评价机床质量的基本指标。它主要决定于结构设计、制造和装配质量。

(2)运动精度
运动精度是指机床的主要零部件以工作状态的速度运动时的精度。如高速回转主轴的回转精度。对于高速精密的机床,运动精度是评价机床质量的一个重要指标。运动精度和几何精度是不同的。它还受到运动速度(转速)、运动件的重力、传动力和摩擦力的影响。它与结构设计及制造等因素有关。

(3)传动精度
传动精度是指机床传动系统各末端执行件之间相对运动的协调性和准确度。这方面的误差就成为该传动链的传动误差,如车床在车削螺纹时,主轴每转一转,刀架的移动量应等于螺纹的导程。但实际上,由于主轴与刀架之间的传动链存在着误差,使得刀架的实际移距与理想移距存在误差,该误差就是车床螺纹传动链的传动误差。传动精度由传动系统的设计、传动件的制造和装配精度等决定。

(4)定位精度
定位精度是指机床的定位部件运动到达规定位置的精度。定位精度直接影响被加工工件的尺寸精度和形位精度。机床构件和进给控制系统的精度、刚度以及动态特性,机床测量系统的精度都将影响机床的定位精度。

(5)工作精度
机床加工规定的试件所能达到的加工精度,称为机床的工作精度,用试件的加工精度表示。工作精度是各种因素综合影响的结果,包括机床自身的精度、刚度、热变形和刀具、工件的刚度及热变形等。

(6)精度保持性
在规定的工作期间内,保持机床所要求的精度,称为精度保持性。影响精度保持性的主要因素是磨损。磨损的影响因素十分复杂,如结构设计、工艺、材料、热处理、润滑、防护、使用条件等。

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