全自動數(shù)控車床由6個主要部分組成.即床身部分,車頭部分,工作臺部分,橫進(jìn)給部分,系統(tǒng)部分,冷卻、潤滑部分。
從全自動數(shù)控車床數(shù)字控制技術(shù)特點(diǎn)看.由于全自動數(shù)控車床采用了伺服電機(jī),應(yīng)用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對機(jī)床執(zhí)行部件工作順序和運(yùn)動位移的直接控制,傳統(tǒng)機(jī)床的變速箱結(jié)構(gòu)被取消或部分取消了,因而機(jī)械結(jié)構(gòu)也大大簡化了。數(shù)字控制還要求機(jī)械系統(tǒng)有較高的傳動剛度和無傳動間隙,以確保控制指令的執(zhí)行和控制品質(zhì)的實(shí)現(xiàn)。同時.由于計(jì)算機(jī)水平和控制能力的不斷提高,同一臺
全自動數(shù)控車床上允許更多功能部件同時執(zhí)行所需要的各種輔助功能已成為可能,因而全自動數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)掏比傳統(tǒng)機(jī)床具有更高的集成化功能要求。
(1)床身
全自動數(shù)控車床的床身主要有兩種結(jié)構(gòu),一種為龍門式,一種是立式加工中心結(jié)構(gòu)。布局合理,具有良好的剛性,底座上設(shè)有4個調(diào)節(jié)螺栓,便于機(jī)床進(jìn)行水平調(diào)整,切削液儲液襤設(shè)在機(jī)床座內(nèi)部。
?。?)車頭部分
車頭部分由電機(jī)和主軸組成。一般情況下,全自動數(shù)控車床主軸電機(jī)采用無刷電機(jī),或伺服電機(jī),也有采用高速電主軸。車頭主軸支承在高精度軸承上.保證主軸具有高回轉(zhuǎn)精度和良好的剛性;主軸裝有快速換刀螺母,前端錐采用BT30錐度;全自動數(shù)控車床主軸采用機(jī)械無級變速,其調(diào)節(jié)范圍寬,傳動平穩(wěn),操作方便。剎車機(jī)構(gòu)能使主軸迅速制動,可節(jié)省輔助時間,剎車時通過剎車電機(jī)使主軸立即制動。全自動數(shù)控車床車頭部件還裝有伺服電機(jī)、內(nèi)齒帶輪、滾珠絲杠副及主軸套簡,它們形成垂直方向(z方向)進(jìn)給傳動鏈,使主軸作垂向直線運(yùn)動。
?。?)工作臺
工作臺與床鞍支承在升降臺較寬的水平導(dǎo)軌上,全自動數(shù)控車床工作臺的縱向進(jìn)給是由安裝在工作臺右端的伺服電機(jī)驅(qū)動的。通過伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動帶動滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動,而全自動數(shù)控車床滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動帶動工作臺的直線運(yùn)動。床鞍的縱橫向?qū)к壝婢捎昧烁呔艿木€性導(dǎo)軌,從而提高了全自動數(shù)控車床導(dǎo)軌的耐磨性、運(yùn)動的平穩(wěn)性和精度的保持性,消除了低速爬行現(xiàn)象。
?。?)升降臺(橫向進(jìn)路部分)
升降臺前方裝有交流伺服電機(jī).驅(qū)動全自動數(shù)控車床床鞍作橫向進(jìn)給運(yùn)動,其傳動原理與工作臺的縱向進(jìn)給相同。
?。?)數(shù)控系統(tǒng)
目前國內(nèi)的全自動數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng)的基本功能已經(jīng)接近的水準(zhǔn)。國內(nèi)全自動數(shù)控車床系統(tǒng)一般為了方便使用,都有手輪。
(5)冷郜與潤滑裝王
?、倮鋮s系統(tǒng)。全自動數(shù)控車床的冷卻系統(tǒng)是由冷卻泵、出水管、回水管、開關(guān)及噴嘴等組成,冷卻泵安裝在全自動數(shù)控車床底座的內(nèi)腔里,冷卻泵將切削液從底座內(nèi)儲液池打至出水管,然后經(jīng)噴嘴噴出,對切削區(qū)進(jìn)行冷卻。
②潤滑系統(tǒng)及方式。潤滑系統(tǒng)是由自動注油泵、分油器、節(jié)流閥、油管等組成。全自動數(shù)控車床采用自動潤滑油泵,通過分油器對主軸套筒、縱橫向?qū)к壖叭驖L珠絲桿進(jìn)行潤滑,以提高全自動數(shù)控車床的使用壽命。
從制造技術(shù)發(fā)展的要求看,隨著新材料和新工藝的出現(xiàn),以及市場競爭對低成本的要求,金屬切削加工正朝著切削速度和精度越來越高、生產(chǎn)效率越來越高和系統(tǒng)越來越可靠的方向發(fā)展。這就要求在傳統(tǒng)機(jī)床基礎(chǔ)上發(fā)展起來的全自動數(shù)控車床精度更高.驅(qū)動功率更太,機(jī)械機(jī)構(gòu)動靜、熱態(tài)剛度更好,工作更可靠,全自動數(shù)控車床能實(shí)現(xiàn)長時同連續(xù)運(yùn)行和盡可能少的停機(jī)時間。
全自動數(shù)控車床被絕大多數(shù)五金加工企業(yè)和模具制造企業(yè)廣泛使用。因?yàn)槭怯?jì)算機(jī)輔助制造,減少對人力的依賴,也能實(shí)較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)加工。是傳統(tǒng)銑床是無法達(dá)成大批量生產(chǎn)的場合。一般來說,選擇什么樣的全自動數(shù)控車床,應(yīng)該是依據(jù)自己產(chǎn)品的加工要求來決定。
1.全自動數(shù)控車床外圓磨床磨料的選擇
對于淬硬或非淬硬的鋼質(zhì)軋輥選用剛玉砂輪;而冷硬鑄鐵軋輥、橡膠輥、銅軋輥、花崗石輥?zhàn)觿t使用碳化硅砂輪。對不同材質(zhì)的鋼質(zhì)軋輥還應(yīng)選擇與之相匹配的剛玉砂輪,全自動數(shù)控車床才能獲得較高的磨削精度和表面質(zhì)量。如合金鋼軋輥選用鉻剛玉(PA)砂輪,耐熱合金鋼軋輥使用鋯剛玉(ZA)砂輪,對不銹鋼軋輥要采用單晶剛玉(SA)。
2.全自動數(shù)控車床外圓磨床砂輪粒度的選擇
粗磨時全自動數(shù)控車床選用粗粒度(24~60)砂輪;精磨時選用細(xì)粒度(60~100)砂輪;精密磨削時采用150粒度砂輪;超精磨削或鏡面磨削時,一般使用微粉(W63~W14)砂輪。
3.全自動數(shù)控車床外圓磨床砂輪硬度的選擇
磨削輥面越硬,全自動數(shù)控車床砂輪硬度應(yīng)當(dāng)選擇越軟。
?。?)如果砂輪磨損太快,說明對于特定加工的軋輥所選用的砂輪太軟,可采取以下改善措施:
A.提高全自動數(shù)控車床砂輪的線速度;
B.提高拖板縱向進(jìn)給速度,即工件每轉(zhuǎn)拖板縱向進(jìn)給量增加到砂輪寬度的2/3~3/4,降低軋輥的速度。
如果采取上述措施后尚未取得明顯的磨削效果,說明全自動數(shù)控車床砂輪太軟,不適用,應(yīng)選擇硬一點(diǎn)的砂輪。
?。?)如果磨削輥?zhàn)訒r,砂輪明顯受阻(吃力)或很臟,鈍化砂粒不易脫落,砂輪易粘著磨屑,磨削輥面出現(xiàn)燒傷、拉毛,則說明全自動數(shù)控車床選用的砂輪太硬,可采取以下措施改善:
A.降低砂輪線速度;
B.提高輥?zhàn)铀俣取?/div>
如果采取上述措施后尚未取得明顯的磨削效果,說明砂輪全自動數(shù)控車床太硬,應(yīng)選擇軟一點(diǎn)的砂輪。
由于全自動數(shù)控車床是按編程人員所編程序指令進(jìn)行自動加工的,盡管現(xiàn)在有好多模擬仿真軟件可以檢測程序,但仍會由于各種原因,造成全自動數(shù)控車床碰撞事故時有發(fā)生。
全自動數(shù)控車床在使用中出現(xiàn)手動移動正常,自動回零時移動一段距離后不動,重開手動移動又正常。全自動數(shù)控車床使用經(jīng)濟(jì)數(shù)控,步進(jìn)電機(jī),手動移動時由于速度稍慢移動正常,自動回零時快速移動距離較長,出現(xiàn)機(jī)械卡住現(xiàn)象。根據(jù)故障進(jìn)行分析,主要是機(jī)械原因:全自動數(shù)控車床主軸失控。主軸轉(zhuǎn)動顯的無力且伴有異常聲音。根據(jù)查看到的現(xiàn)象,引起該故障的原因可能有主軸控制器失控,全自動數(shù)控車床變速器或電機(jī)上的原因也不能排除。由于拆卸機(jī)械部分檢查的工作量較大,因此先對電氣部分的主軸控制器進(jìn)行檢查,首先檢查控制器中預(yù)設(shè)的參數(shù),再檢查控制扳,都無異常,經(jīng)查看電路板較臟,按要求對電路板進(jìn)行清洗,但裝上后開機(jī)故障照舊。因此全自動數(shù)控車床控制器內(nèi)的故障原因暫時可排除。
為確定全自動數(shù)控車床故障在電機(jī)還是在機(jī)械傳動部分必須將電機(jī)和機(jī)械脫離,經(jīng)常要做一下分析,異常聲音可能是全自動數(shù)控車床軸承不良引起。將電機(jī)拆卸進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)軸承確已損壞。又經(jīng)檢查編碼器的光盤已劃破,更換軸承和編碼器后所有故障全部排除。該全自動數(shù)控車床故障主要是主軸旋轉(zhuǎn)時有異常聲音,因此在排除時應(yīng)查清聲源,再進(jìn)行檢查。全自動數(shù)控車床有異常聲音的常見為機(jī)械上磨擦、卡阻和軸承損壞。