数控机床的适用范围及结构特点

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1.  数控机床的适用范围
一般来说，数控机床特别适合于加工零件较复杂、精度要求高、产品更新频繁、生产周期要求短的场合。数控加工适用范围可用图7-7粗略表示。
& `& q* S# X% o' i' ~7 e图7-7所示为零件复杂及生产批量的不同，三种机床的应用范围的变化，当零件不太复杂，生产批量又较小时，宜采用通用机床；当生产批量很大，宜采用专用机床；而随着零件复杂程度的提高，数控机床越显得适用。目前，随着数控机床的普及，应用范围止由BCD向EFG线复杂性较低的范围扩大。
; M, a& U2 g  E# f( T6 O从图7-7中可看出通用机床、专用机床和数控机床零件加工批量与生产成本的关系。在多品种、中小批量生产情况下，采用数控机床总费用更为合理。
7 {: M& m& d, i: P! u根据数控加工的优缺点及国内外大量应用实践，一般可按适用程度将零件分为三类：
（1）最适用类
1）形状复杂，加工精度要求高，用通用机床无法加工或虽然能加工但很难保证产品质量的零件。
6 d4 _$ Q8 `+ Y, j+ c4 P3 a2）用数学模型描述的复杂曲线或曲面轮廓零件。
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; `; U) w% F/ G+ _3 x& I' z3）有难测量、难控制进给、难控制尺寸的不开敞内腔的壳体或盒型零件。
4）必须在依次装夹中合并完成铣、镗、铰或螺纹等多工序的零件。
（2）较适用类
1）在通用机床加工时极易受人为因素（如：情绪波动、体力强弱、技术水平高低等）干扰，零件价值又高，一旦质量失控会造成重大经济损失的零件；
2）在通用机床上加工时必须制造复杂的专用工装的零件。
3）需要多次更改设计后才能定型的零件。
4）在通用机床上加工需要作长时间调整的零件。
; b" _1 w0 N  D! m+ |5）用通用机床加工时，生产率很低或体力劳动强度很大的零件。
+ D) K+ X$ }/ y! v7 h9 C% ~（3）不适用类
2 [% ?9 W1 X9 f. q) e. o; I  ~1）生产批量大的零件。
8 H/ ?  e1 y5 K2 q4 m  l( z& Z/ \2）装夹困难或完全靠找正定位来保证加工精度的零件。
3）加工余量不稳定，且数控机床上无在线检测系统可自动调整零件坐标位置的零件。
5 Z1 w% f/ |8 Y% \4 P. q. i4) 必须用特定的工艺装备协调加工的零件。
2. 数控机床的结构特点
1）主运动常用交流或直流电动机拖动，采用变频调速，简化了主传动系统的机械结构，而且转速高、功率大，速度变换迅速、可靠；能无级变速。合理选择切削用量。
2）主轴部件和支承件均采用了刚度和抗振性较好的新型结构。如采用动静压轴承的主轴部件，采用钢板焊接结构的支承件等。
3）采用了摩擦因数很低的塑料滑动导轨、滚动导轨和静压导轨，以提高机床运动的灵敏性。
4）进给传动中，一方面采用无间隙的传动装置和元件，如滚珠丝杠副、静压蜗杆蜗条副、预加载荷的双齿轮齿条副等。另一方面采用消除间隙措施，如偏心套式、锥度齿轮式及斜齿轮垫片错齿等消隙结构。
5）采用了多主轴、多刀架的结构，以提高单位时间内的切削功率。
8 ?$ p6 {/ m, p( L, H! F6）具有自动换刀和自动交换工件的装置，以减少停机时间。
7）采用自动排屑、自动润滑装置等。
文章关键词： 数控机床