数控机床的主要技术指标.ppt

数控机床的主要技术指标 一 数控机床的精度指标 1 定位精度和重复定位精度定位精度 是指数控机床工作台等移动部件在确定的终点所达到的实际位置的精度 重复定位精度 是指在同一台数控机床上 应用相同程序相同代码加工同一批零件 所得到的连续结果的一致程度 一般情况下 重复定为精度是成正态分布的偶然性误差 它影响一批零件加工的一致性 是一项非常重要的指标 一 数控机床的精度指标 2 分度精度 分度精度是指分度工作台在分度时 理论要求回转的角度值和实际回转的角度值的差值 分度精度既影响零件加工部位的空间角度位置 也影响孔系加工的同轴度 一 数控机床的精度指标 3 脉冲当量脉冲当量 是指数控系统每发出一个脉冲 机床运动机构就产生一个相应的位移量 一个脉冲所对应的这个位移量称为脉冲当量脉冲当量是设计机床的原始数据之一 其数值的大小决定数控机床的加工精度和表面质量 脉冲当量越小 数控机床的加工精度和加工表面质量越高 目前 简易数控机床达到0 01 普通数控机床0 001 精密超精密达到0 0001 二 数控机床的运动性指标 1 主轴转速数控机床的主轴一般均采用直流或者交流电机驱动 选用高精密的轴承支承 保证主轴具有较宽的调速范围和足够高的回转精度 刚度及抗震性 目前 数控机床的主轴转速普遍达到了5000 10000 甚至更高 特别是电主轴的出现 适应了高速和高精度的要求 电主轴 电主轴是电机内装式主轴单元的简称 其主要特点是将电机置于主轴内部 通过驱动电源直接驱动主轴进行工作 实现了电机 主轴的一体化功能 传统机床主轴是通过传动装置带动主轴旋转而工作的 电主轴的高速 高精和无级变速更利于提高机床的品质 因而广泛应用于车 磨 钻 铣等多种机床 电主轴 结构紧凑 机械效率高 噪声低 振动小 精度高 易于实现高速化 动态精度和静态精度高 稳定性更好 可在额定转速范围内实现无级变速 以适应各种工况和负载变化的要求 利用驱动控制技术 可以实现准停 准位 准速功能 适应车削中心 加工中心及其它数控机床的需要 电主轴的支撑形式有高速精密滚动轴承 气静压轴承 润滑方式有油脂 油雾 油气等 电主轴的输出特性有恒转矩和恒功率两种形式 电主轴 磨削用电主轴主要应用于高速磨削以提高磨削线速度和表面质量为目的 如轴承磨床 各种内圆磨床 外圆磨床等 铣削用电主轴与数控铣 雕铣机及并联机床相配套 进行高速铣削和雕刻加工 适用于常规零件 工模具 木工件加工 分自动换刀和手动换刀两种 自动换刀主轴带有自动松拉刀系统 刀具更换方便快捷 手动换刀主轴结构简单 经济实惠 适合不需频繁换刀的机床 高速离心机用电主轴广泛用于分离 粉碎 雾化 试验等高速离心领域 高速车削用电主轴能获得好的加工精度和表面粗糙度 特别适应于铝 铜类有色金属零件的加工 高速旋蹍用电主轴用于加工空调设备的内螺纹铜管 方便高效 特殊用途的电主轴用于驱动 试验 切割等以满足用户特殊需要 电主轴 电主轴配套电源的选择 电主轴采用变频器作为驱动电源 主轴的参数不同 对变频器的要求也不同 选择变频器要与电主轴的参数相匹配 其中变频器额定电流至少为电主轴的1 3倍 最好在1 5倍以上 电主轴 电主轴的润滑与冷却 主轴常用的润滑方式有三种 油脂 油雾和油气 油脂润滑结构简单 使用方便 绿色环保 油雾润滑可以适应较高的转速 目前应用也最为广泛 但它对环境有一定的影响 油气润滑效果最好 可适应更高的转速 对环境无污染 但油气润滑装置价格较高 油雾 油气润滑采用的油品一般为32号汽轮机油 二 数控机床的运动性指标 2 进给速度数控机床的进给速度是影响零件加工质量 生产效率以及刀具寿命的主要因素 目前国内数控机床的进给速度可达10 15m min 国外为15 30m min 二 数控机床的运动性指标 3 坐标行程数控机床的坐标轴X Y Z的行程大小 构成数控机床的空间加工范围 既加工零件的大小 行程是直接体现机床的加工能力的指标参数 二 数控机床的运动性指标 4 摆角范围数控机床的摆角的大小也直接影响加工零件空间部位的能力 但摆角太大又造成机床的刚度下降 因此给机床设计带来许多的困难 二 数控机床的运动性指标 5 刀库容量及换刀时间刀库容量及换刀时间直接影响生产率 刀库容量 目前中小型加工中心有16 60把 大型100把以上 换刀时间 将主轴上使用的刀具与装在刀库上的刀具进行交换所需要的时间 国内换刀时间10 20s内能完成 国外仅为4 5s 三 数控机床的主要技术指标 1 可控轴数和联动轴数可控轴数是机床数控装置能够控制的坐标轴数目 其中包括移动轴和旋转轴 联动轴数是指机床数控装置的坐标轴同时达到空间某一点的坐标数目 与可控轴数不同 一般有两轴联动 两周半联动 三周联动 四周联动和五轴联动 三 数控机床的主要技术指标 2 脉冲当量脉冲当量是数控系统重要的精度指标 包含两方面 a 机床坐标轴可达到的控制精度 表示每发出一个脉冲 坐标轴移动的距离 称为时间脉冲当量或者外部脉冲当量b 内部最小运算单位 为内部脉冲当量 内部脉冲当量一般比实际脉冲当量设置的要小 目的是在运算过程中不损失精度 数控系统在输出位移量之前 自动将内部脉冲转化为外部脉冲 三 数控机床的主要技术指标 3 定位精度和重复定位精度 三 数控机床的主要技术指标 4 进给速度和调节范围刀具的切削进给速度有mm min和mm r两种形式 可以通过操作面板上的进给速率开关调整 调整范围一般为10 200 每档一般间隔10 三 数控机床的主要技术指标 5 主轴转速和调节范围主轴转速指定用r min 机床的控制面板设有主轴倍率开关 可在不修改程序的情况下改变主轴转速 典型的调节范围为50 120 每档间隔5 另外机床的的端面切削的恒定切削中 可用m min为单位的主轴恒线速表示的方法 三 数控机床的主要技术指标 6 插补功能插补功能越强 说明数控系统能够加工的轮廓越多 目前数控系统不仅可用插补直线 圆弧 还可用插补抛物线 椭圆 正弦曲线 螺旋曲线和样条函数等 三 数控机床的主要技术指标 7 准备功能 G功能 准备功能用来指令机床的动作方式 包括基本移动 程序暂停 平面选择 坐标设定 刀具补偿 参考点返回 固定循环和公 英制的选择 三 数控机床的主要技术指标 8 辅助功能 M功能 辅助功能用来规定主轴的启停转向 冷却液的接通和断开 刀库的启停辅助功能的使用有前作用M功能和后作用M功能两种 三 数控机床的主要技术指标 9 刀具管理和刀具补偿用来选择刀具的功能用T指令 数控系统应该能根据T指令从一定容量的刀库中选择加工所需刀具 目前数控系统还可进行刀具半径补偿 刀具长度补偿及刀具寿命管理和自动刀具测量等 三 数控机床的主要技术指标 10 零件程序管理和编辑零件程序管理功能反映在数控系统中可同时存储零件程序的个数 还有一个重要技术指标是容量 它表示可存储程序的长度 有两种表示方法 一种是直接给出容量 如64K等 另一种是给出可存储的纸带的长度 如120m等换算方法为 1K大约可存储2 6m的纸带 三 数控机床的主要技术指标 11 误差补偿功能加工过程中 机械传动链中存在的反向间隙 齿隙 和螺距误差 导致实际加工出的零件尺寸与程序规定的尺寸不一致 造成加工误差 因此需要数控系统采用反向间隙补偿和螺距误差补偿功能 把误差的补偿量输入数控系统的存储器 按补偿量重新计算刀具的坐标尺寸 从儿加工出符合要求的零件 三 数控机床的主要技术指标 12自动加减速控制为保证伺服电机在启动 停止或速度突变时不产生冲击 丢步 超程或震荡 必须对送到伺服电机的进给频率或电压进行控制 在电机启动及进给速度大幅度上升时 控制加在伺服电机上的进给频率或电压逐渐增大 而当电机停止及进给大幅下降时 控制加在伺服电机上的进给频率或电压减小数控系统中的自动加速控制多用软件实现 它可在插补前进行 称插补前加速 或者在插补后进行 称为插补后减速 三 数控机床的主要技术指标 13 开关量接口M S T功能不仅在数控系统内部要处理 而且要以BCD码的形式输出 M S T的输出位数是一项重要指标 另外数控系统还有其他一些开关量接口 如外部急停信号 循环启动信号和进给保持信号等 三 数控机床的主要技术指标 14 机床顺序控制接口目前数控系统一般有内装型PLC PLC的性能包括输入 输出点数 编辑语言 指令条数 程序容量等无内装型PLC控制系统 复杂的程序控制要借助外部的PLC 三 数控机床的主要技术指标 15 通信和通信协议数控系统一般都有RS232接口 还配有DNC接口 并设有缓冲区 进行高速传输 高级型数控系统还可用于MAP相连 接入