數控（kòng）車床的組成及工作原理

1.數控車床的組成
   雖然數（shù）控（kòng）車床種類較多，但一般均（jun1）由（yóu）車床主體、數控裝置和（hé）伺服係統三大部分組成。圖12-3是數控車床（chuáng）的基本組成（chéng）方框圖。

圖12-3 數控車床的基本組成方框圖

（1） 車床主體

   除（chú）了基（jī）本保持普通車（chē）床傳（chuán）統布局形式的部分經濟型數（shù）控車床外，目前大部分數控車床均已（yǐ）通過專門設計並定型生產。

1）主軸與主軸箱

a）主軸: 數控車床主軸的回轉精度，直接（jiē）影響到零件的加工精度；其功率大小、回轉速度影響到加工的效率；其同步運行、自動變速及定（dìng）向準停等要求，影響到車床的自動化程度。

b）主軸箱: 具有齒輪有級（jí）自動調速功能的數控車床（如芒果视频污特公（gōng）司生產的“海數”牌產品：CJK6136,CJK6140,CJK6150），因（yīn）采用電能製動器，去除了機械離合器，其主軸箱內的傳動機構已經大大簡化（huà）；具有（yǒu）無級自動（dòng）調速的數（shù）控車床(如“海數”牌產品：CK6136A,CK6140A,CK6150A)，因采用變（biàn）頻器調速，去除了機械傳動（dòng）變速和變向（xiàng）作用的機構，其主軸箱也成了"軸承座"及（jí）"潤滑箱"的（de）代名詞；對於改（gǎi）造式(具有手動操作和自動控（kòng）製加工雙重功能)數控車床，則（zé）基本上保留其原有的主軸箱。

2）導軌

    數控車床的導軌是保證進給運動準確性的重要部件（jiàn）。它在很大程度上影響車床的（de）剛度、精度（dù）及低速進給時的（de）平穩性（xìng），是影響零件加工質量的（de）重要因素之一。除部分數（shù）控車床仍沿用傳（chuán）統的滑動導軌(金屬（shǔ）型)外（wài），定型生產的（de）數控車床已較多地采用貼塑導軌（“海數”牌產品（pǐn）全部采用貼塑導軌）。這種新型滑動導軌的摩擦係（xì）數小，其耐磨性、耐腐蝕性及吸（xī）震性好，潤滑條件也比較優越。

3）機械傳動（dòng）機構

    除了（le）部分主軸箱內的齒輪傳動等機構外，數控（kòng）車床已（yǐ）在原普通車床傳動鏈的基礎上，作了（le）大幅度的簡化（huà）。如取消了掛輪箱、進給箱、溜板箱及其絕（jué）大部分傳動機構，而僅保（bǎo）留了縱、橫進給的螺旋傳（chuán）動機構，並（bìng）在驅動電動機（jī）至絲（sī）杠間增設了無間（jiān）隙彈性聯軸器。

螺旋傳動機構： 數控車床中的螺旋副，是將驅動電動機所輸出的旋轉運動轉換成刀架在縱、橫方向上（shàng）直線運（yùn）動的（de）運動副。構成螺旋傳動機構的部件，一般為滾珠絲（sī）杠副，如（rú）圖12-4所（suǒ）示。

如圖12-4 滾珠絲杠副（fù）

1一螺母 2一絲杠 3一滾（gǔn）珠 4一滾珠循環裝置

滾珠絲杠副（fù）的摩擦阻力小，可消除軸（zhóu）向間隙及（jí）預緊，故傳動效率及精度高，運動穩定，動作靈敏。但結構較複雜，製造技術要求（qiú）較高，所以成本也（yě）較高。另外，自行調（diào）整其間隙大（dà）小時，難度亦較大。

4）自動轉動刀架

    除了車削（xuē）中心采用隨機換刀(帶刀庫)的自（zì）動換刀裝置外，數控車床一般帶有固定刀位的自動轉位刀架，有的車床還（hái）帶（dài）有各種形式的（de）雙（shuāng）刀架（如排刀）。

5）檢測反饋裝置

   檢測（cè）反饋裝置是數控車床的重要組成部分，對加工精度（dù）、生產效率和（hé）自動化程度（dù）有很（hěn）大影（yǐng）響。檢測裝置包括位移檢測裝（zhuāng）置和工件（jiàn）尺寸檢測裝置（zhì）兩大（dà）類，其中工件尺寸檢測裝置又分為機內尺（chǐ）寸檢測裝置和機外尺寸檢測裝置兩種。工件尺寸檢測（cè）裝置僅在少量的高檔數控車床上配用。

6）對刀裝置

   除了極少數專用性質的數控車床外，普通數控車床幾乎都采用了各種形式（shì）的（de）自動轉位刀架，以進行多刀車削。這樣，每把刀的刀位點在刀架上安裝的位置，或相對於車床固定原點的位置，都需要（yào）對刀、調整和測量，並以確認，以保證零件的加工質量。

（2） 數控裝（zhuāng）置和伺服係統

數控車床與普通車床（chuáng）的主要區別就在於是否（fǒu）具有數控裝置（zhì）和伺服係統這兩大部分（fèn）。如果說，數控車（chē）床的檢測裝置相當於人的眼睛（jīng），那麽，數控（kòng）裝置相當於人的大腦，伺服係統則相當於（yú）人的雙手。這（zhè）樣，就不難看出（chū）這兩大（dà）部分在數控車床中所處的重要位置了。
a）數控裝置

    數控裝置的（de）核心是計算機及其軟件，它在數控車（chē）床（chuáng）中起“指揮”作用：數控裝置接收由加工程序送來的各種信息，並經處理和調配後，向驅動機構發（fā）出執行命（mìng）令；在執行過程中，其驅動、檢測等機構同時將有關信息反饋給數控（kòng）裝置，以便經（jīng）處理（lǐ）後發出新的執行命令（lìng）。

b）伺服係統

    伺服係統（tǒng）準確地執行數控裝置發出的命令，通過驅動電路和執行元件（如步進電（diàn）機或伺服電機（jī）等），完成數控裝置所要求的各種位移。

2.數（shù）控車床的工作過程

數控車（chē）床的工作過程如圖12-5所示。

 圖12-5 數控車床的工作過程

（1）首先根據零件加工圖（tú）樣進行工藝分析，確定加工方案、工藝參數和位移數據。

（2）用規定的程序代（dài）碼和（hé）格（gé）式規則編寫（xiě）零件加工程序單。

（4）由手工編寫（xiě）的程序（xù），通過數控機床的操作麵板輸入程序。

（5）數控裝置將所接受（shòu）的信號進行一係列處理後，再將處理結果以脈衝信號形式（shì）向伺服係統統發出執行的命令。

（6）伺服係統接到執行的信息指令後，立即驅動車床進（jìn）給機構嚴格按照指令的要求進行（háng）位移，使車床自動完成相應零件的加工。芒果视频污數專業為（wéi）您生產提供數控車床,山東（dōng）數（shù）控（kòng）車床,nc數控車床廠家，要了解更多關（guān）於數控車床,cnc數控（kòng）車床的信息請來電谘（zī）詢！

泰安市海（hǎi）特機器製造有限責任公司  技術中心  供稿

2010年3月20日