主轴伺服系统在数控加工中心上的应用 数控加工中心的主轴系统和进给系统有很大差别.根据机床主传动的工作特点，随着技术的不断发展，机床结构有了很大的改进，从而对主轴系统提出了新的要求.而且因用途而异。在数控机床中，数控车床占42%数控钻健铣床占33%数控91床、冲床占23%,其他只占2%早期的机床主轴传动全部采用三相异步电动机加上多级变速箱的结构。。为了满足量大而广的前两类数控机床的需要.对主轴传动提出了下述要求:1、要有大的无级调速范困，如能在1100-1000范旧内进行恒转矩调速和1 10的恒功率调速2、主传动电动机应有2.2--250kW的功率范围3、为了满足螺纹车削，要求主轴能与进给实行同步控制;4、要求主传动有四象限的驱动能力;5、在加工中心上为了主动换刀，要求主轴能进行高精度定向停位控制.甚至要求上轴具有角度分度控制功能等。 上轴传动和进给传动一样，经历了从普通三相异步电动机传动到A流主轴传动，而随着微处理技术和大功率晶体管技术的发展。现在又进入了交流上轴伺服系统的时代.交流主轴电动机均采用异步电动机的结构形式，这是因为:一方而受水磁体的限制.当电动机容量做得很大时.电动机的成木会很高.对数控机床来讲无法接受采用:另一方而.数控机床的主轴传动系统不必像进给fal服系统那样要求如此高的性能，采用成木低的异步电动机进行矢量闭环控制.完全可以满足数控机床主轴的要求。但对交流主轴电动机性能要求又与普通异步电动机不同，要求交流主轴电动机的输出特性曲线(输出功率与转速关系)是在基本速度以下时为恒转矩区域，而在基本速度以上时为恒功率区域。 交流主轴控制单元与进给系统一样，也有模拟式和数字式两种。现在所见到的国外交流主轴控制单元大多都是数字式的。
具有某些特点的主传动系统 前面介绍了主传动变速系统基本型式的变速规律及其运动设计方法，但是实际情况往往比较复杂，由千机床的使用、设计要求不同.相应地还出现了具有某些特点的主传动系流。一般地说，它们也是符合上述级比规律的，但又有各自的特点.1、采用交换齿轮的传动系统 主传动中的交换齿轮，通常安装在轴心距固定的两根传动轴的轴端上，并具有装卸交齿轮的足够轴向与径向空间.其变速系统有下述特点.(1)传动线对称分布为了充分利用每对交换齿轮.将主动与从动齿轮倒换位置可得到两种不同的传动比，且互为倒数关系，在转速图上交换齿轮变速组的传动线是对称分布的.(2)传动顺序与扩大顺序为了适应用户的不同使用要求.主传动系统可单独采用交换齿轮变速.也可与其他变速方式(如滑移齿轮、多速电动机等)组合使用，这时.交换齿轮变速组可为基本组，也可为扩大组.其变速系统均符合级比规律:若与滑移齿轮变速组组合使用时，交换齿轮变速组通常放在传动链的前面，即按传动顺序多为第一变速组，因为传动链前面的转速较高.传递的转矩小，故可使结构紧凑、提高刚性.从而使A臂的交换齿轮传动轴的工作条件得到改善. 图7-14是一多刀龙门铣床的主传动系统，结构式为Z=4=2z 21.二轴间的双联滑移齿轮变速组是基本组.用于加工过程中变速。1-2轴间一对交换齿轮变速组是扩大组，用于每批工件加工前的变速调整.
一、cnc加工中心支承件的功用和要求 cnc加工中心的支承件主要指床身、立柱、横梁、底座等大件，它的作用是支承零部件.承受作用力并保证它们的相互位置.虽然支承件的形态、儿何尺寸和材料是多种多样的，但它们都应满足下列要求: 1、抗振性要求支承件的抗振性是指其抵抗受迫振动和门激振动的能力.振动不仅会使机床产生噪声，同时也会影响加T质全.因此支承件应有足够的抗振性.具有合乎要求的动态特性。影响支承件的抗振性的主要因素是:支承件的刚度、支承的固有频率、支承件的阻尼、支承件的支撑情况和支承件的材料等。实际中常常通过选择高阻尼的材料、采用高阻尼部件、晰加消振垫改善支承件的支承情况等措施来增加支承件的抗振性。 2、刚度要求支承件刚度是指支承件在恒定载荷和交变载荷作用卜抵抗变形的能力。前者称为静刚度，后者为动刚度.静刚度取决于支承件本身的结构刚度和接触刚度.动刚度不仅与艘刚度有关，而且与支承件系统的阻尼和固有频率有关。影响支承件刚度的主要因素是支承件的材料和支承件的结构.采用高刚性的材料，提高材料的弹性模量可以提高支承件的刚度;提高表面接触面积、加大预紧力、提高表面质量可以有效地提高接触刚度;采用合理的截面形状、配置好加强肋板和加强肋是提高支承件刚度的有效措施. 3、热变形和内应力要求影响支承件热变形的主要因素是:支承件的结构.运动部件的发热及外部热源。通过采用热对称结构、隔离热源、强制冷却、快速排屑等措施减少热变形.
加工中心支承件的功用和要求 加工中心的支承件主要指床身、立杜、横梁、底座等大件.它的作用是支承零部件.承受作用力并保证它们的相互位置。虽然支承件的形态、几何尺寸和材料是多种多样的，但都满足以下几点。 1、抗振性要求支承件的抗振性是指其抵抗受迫振动和自激振动的能力.振动不仅会使机床产生噪音，同时也会影响加工质量，因此支承件应有足够的抗振性.其有合乎要求的动态特性。影响支承件的抗振性的主要因素是:支承件的刚度、支承件的固有频率、支承件的阻尼、支承件的支撑情况和支承件的材料等.实际中常常通过选择高阻尼的材料、采用高阻尼部件、琳加消振垫改善支承件的支承情况等措施来琳加支承件的抗振性。 2、刚度要求支承件刚度是指支承件在恒定载荷和交变载荷作用卜抵抗变形的能力。前者称为静刚度，后者为动刚度.静刚度取决于支承件木身的结构刚度和接触刚度.动刚度不仅与静刚度有关，而且与支承件系统的阻尼和固有频率有关。影响支承件刚度的上要因素是支承件的材料和支承件的结构.采用高刚性的材料，提高材料的弹性模量可以提高支承件的刚度;提高表面接触面积、加大预紧力、提高表面质量可以有效地提高接触刚度;采用合理的截面形状、配置好加强肋板和加强肋是提高支承件刚度的有效措施。 3、影响加工中心支承件热变形的主要因素是:支承件的结构，运动部件的发热及外部热源.通过采用热对称结构、隔离热源、强制冷却、快速排屑等措施减少热变形.
加工中心液压系统工作原理、结构布置及特点 结合液压传动的特点.一般在要求力或力矩较大的情况下采用液压传动。下面以VP1050加工中心液压系统为例介绍加工中心液压系统的工作原理、结构布置及其特点等。 VP1050型加工中心为工业型龙门结构立式加工中心，它利用液压系统传动功率大、效率高、运行安全可靠的优点，在该加工中心中主要实现链式刀库的刀链驭动、上下移动的上轴箱的配重、刀具的安装和主轴高低速的转换等辅助动作的完成。如图5-3为VP1050加F中心的液压系统工作原理图。整个液压系统采用变量叶片泵为系统提供压力油，并在泵后设置止回阀2用十减小系统断电或其他故障造成的液压泵压力突降而对系统的影响.避免机械部件的冲击损坏。压力开关YK1用以检测液压系统的状态，如压力达到预定值，则发出液压系统压力正常的信号.该信号作为CNC系统开启后PLC高级报警程序n检的首要检测对象.如YKI无价号，PLC自检发出报答信号，整个数控系统的动作将全部停止. 1、刀链驱动支路 VP1050加工中心配备24刀位的链式刀库，为节省换刀时间，选刀采用就近原则。在换刀时，由双向液压马达4拖动刀链使所选刀位移动到机械手抓刀位置.液压马达的转向控制由双电控三位电磁阀HF1完成，具体转向由CNC进行运算后.发信给PLC控制HF1川FBI不同的得电方式进行对液压马达4的不同转向的控制。刀链不需绷动时，HF1失电，处于中位载止状态，液压马达4停止.刀链到位信号由感应开关发出。 2、主轴箱尼重支路 VP1050加工中心Z轴进给是由主轴箱作上IF的移动实现的，为消除主轴箱ri重对z轴伺服电动机驱动乙向移动的精度和控制的影响，机床采用两个液压缸进行配重。主轴箱向上移动时·高压汕通过止回阀9和直动型减压阀7向配重缸卜腔供油，产生向上的配重力:当主轴箱向下移动时，液压缸F腔高压油通过减压阀7进行适当减压.压力开关YK2用于检渊配重支路的工作状态。 3、松刀缸支路 VP1050加丁中心采用BT4010刀柄使刀具与主轴连接.为了能够可靠的夹紧与快速的更换刀具.采用碟簧拉紧机构使刀柄与主轴连结为一体，采用液压缸使刀柄与主轴脱开.机床在不换刀时.单电控两位四通电磁换向阀H尺失电，控制高压油进入松刀缸川卜腔.松刀缸10的活塞始终处于上位状态，感应开关LS2检测松刀缸上位信号;当主轴需要换刀时，通过手动或自动操作使单电控两位四通电磁洲HF2得电换位，松刀缸10上腔通人高压油.活塞卜移，使主轴抓刀爪松开刀柄拉钉.刀栖脱离主轴，松刀缸运动到位后感应开关IS1发出到位信号并提供给PLC使用，协调刀库、机械手等其他机构完成换刀操作. 4、高低速转换支路 VP1050主轴传动链中.通过一级A联滑移齿轮进行高低速转换.在由高速向低速转换时，上轴电动机接收到数控系统的调速信号后，降低电动机的转速到额定值，然后进行齿轮滑移，完成进行高低速的转换.在液压系统中该支路采用双电控三位四通电磁刊HF3控制液压汕的流向，变速液压缸12通过推动拨叉控制主轴变速箱的交换齿轮的位置，来实现主轴高低速的fi动转换.高速、低速齿轮位置信号分别由感应开关LS3 IS4向PLC发送.当机床停机时或控制系统故障时.液压系统通过双电控三位四通电磁阀HF3使变速齿轮处于原T.作位置。避免高速运转的主轴传动系统产生硬件冲击损坏.单向节流阀DJ2 DD111以控制液压缸的速度、避免齿轮换位时的冲击振动减压阀16用于调节变速液压缸12的工作压力。
CNC加工中心--程序段间转接情况 C机能刀具半径补偿方法的主要特点就是采用直线过渡。由于采用直线过渡.因此在数控机床的实际加工过程中.随着前后两段编程轨迹的连接方式不同.相应刀具中心的加工轨迹也会产生不同的转接方式。在普通的CNC数控装置中，所有控制的轮廓轨迹只有直线和阅弧。其转接方式有:直线与直线转接、直线与圆弧转接、圆弧与直线转接、圆弧与圆弧转接(图2-29).根据刀具中心轨迹形状，它又可以划分为3种转接过渡方式:缩短型转接、伸长型转接和插人型转接。缩短型转接是指刀具在零件内侧运动，这时刀具中心轨迹比编程轨迹要短。伸长型转接则相反，刀具处在零件外侧运动.因此刀具中心轨迹变长。而插入型转接.刀具中心除了沿原来的编程轨迹伸长移动一个刀具半径，长度后，还必须增加一个直线移动。相对于原来的程序段而言，等于中间再插人一个程序段。从编程轨迹交点指向刀具中心轨迹交点的量称之为转接矢量.在实际加工中，采用上述缩短型转接、伸长型转接和插人型转接后，就可以用直线来完成加工轨迹的转接。数控系统根据在实际加工中可能遇到的各种情况.包括刀补方向(G41或G42)的变化、顺圆或逆圆(G02,GO3)的变化等，按不同的转接矢量计算公式计算出相应的程序，为进行刀具半径补偿时提供相应的转接矢量值。CNC加工中心更多程序转接资料参阅//www.dtvmc.com 提供专业技术支持！大天机床厂家专业制造和研发cnc数控加工中心，五轴加工中心，立式加工中心，铝型材加工中心和各类型机床，提供报价、维修等多方位服务，网络直销加工中心，销售热线400-800-9706
数控加工中心的分类方式下面介绍2种分类方式：按加工方式分类和按控制坐标轴数分类一、按加工方式分类1、金属切削类如数控车、钻、性、铣、磨、加工中心等2、金属成形类如数控折弯机、弯管机、四转头压力机等3、特殊加工类如数控线切割、电火花、激光切割机等4、其他类如数控火焰切俐机、三坐标测狱机等二、按控制坐标轴数分类1、两坐标数控机床两轴联动.用于加工各种曲线轮廓的回转体.如数控车床。2、三坐标数控机床三轴联动，多用于加工曲面零件.如数控铣床、数控磨床。3、多坐标数控机床四轴或五轴联动，多用于加工形状复杂的零件。图为两种不同类型的四轴联动数控机床。还有其他分类方式，如按驱动系统的控制方式和按控制刀具与工件相对运动轨迹等分类方式，这里就不在介绍了，想了解这2种分类相关资料参阅//www.dtvmc.com 敬请关注，由海天精工提供专业支持！
工艺系统的其他几何误差1、刀具误差 刀具误差对加工精度的影响.根据刀具的种类不同而异。一般刀具.如普通车刀，单刃锐刀，刨刀及端面铣刀等的制造误抢对加工无直接影响;定尺寸刀具.如钻头、校刀、键梢铣刀及拉刀等的尺寸误差直接影响加工(工件的尺寸精度:成形刀具.如成形车刀、成形铁刀及肯轮刀具等的制造误差将直接影响被加工表而的形状精度.2、夹真误差 夹具误趁尖要包括:定位元件、刀具导向件、分度机构、夹具体等的制造误差;央具装配后。以上各种元件T作面之间的相对位置误差:夹具使用过程中工作表面的磨损，夹其误差将直接影响工件加T.丧面的位W梢度或尺寸精度。3、装夹误差 工件的装大误差是指定位误差和夹紧误差，将直接影响T件加工表而的位置精度或尺寸精度。4、测量误差 工件在加下过程中，要用各种量具、量仪进行检验渊里.再根据测母结果对工件进行试切或调整机床。奄具本身的制造误差、测母时的接触力、温度及目侧正确度等.都直接影响加工枯度。因此.要正确地选择和使用母具.以保证侧里精度，5、调整误差 存机械加工的各个工序中，需要对机宋、夹具及刀具进行调整。调整误差的来源.视不同加工方法而异。 (1)试切法单件小批怡生产中.通常采用试切法加工引起调整误差的因素有:测量误差、机床进给机构的位移误差及试切时与正式切俐时切削层厚度不同的影响. (2)调核法采用调整法对L艺系统进行调整时，除了上述形响试切法调整精度的因素外.影响调拱精度的因素还有:用定程机构调整时，调整精度取决于行程挡块、靠摸及凸轮等机构的制造精度和刚度以及与其配合使用的离合器、控制闷等的灵敏度。用样件或样板渊整时.训镇精度取决于样件或样板的制造、安装和对刀精度。
工业机器人(IR)是整个制造系统Ii动化的关键环节之一是机电一体化的高技术产物。IR是一种可以搬运物料、零件、工具或完成多种操作功能的专用机械装置;由计算机控制.是无人参与的自主自动化控制系统;是可编程、具有柔性的自动化系统，允许进行人机联系，一、工业机器人的组成一业机器人一般由执行机构、控制系统、驱动系统三部分组成(如图14-14所示)。 1、执行机构执行机构是一种具有和人手歼相似的动功能，可在空间抓放物体或执行其他操作的机械装置.通常包括未端执行器。、手腕h.手臂。和机座d。末端执行器是机器人立接执行T作的装置，安装在手腕或手臂的机械接日上，根据用途可分为机械式、吸附式和专用r.具(如炸枪、喷枪、电钻和电动螺纹拧紧器等)气类. 2、控制系统控制系统用来控制下业机器人按规定鉴求动作.大多数下业机器人采用计算机控制.这类控制系统分为决策级、策略级和执行级三级。决策级的功能是识别环it.建立模型.将作业任务分解为堆本动作序列。策略级将基本动作变为关节坐标协调变化的规律，分配给各关节的伺胜系统;执行级给出各关节伺服系统的具休指令. 3、驱动系统驱动系统是指按照控制系统发出的控制指令将信号放大.驱动执行机构运动的传动装置.常用的有电气、液压、气动和机械等四种驭动方式。此外，机器人可以配置多种传感器‘如位置、力、触觉、视觉等传感器)，用以俭测其i动位置和工作状态。
龙门铣床常用的故障检测仪器 在龙门铣床的故障检测中，借助一些仪器是必要的，也是有效的，这些专用的仪器能从定量分析角度直接反应故障点状况，起到决定作用。 1、测振仪测振仪是振动检测中最常用、最基本的仪器，它将测振仪传感器输出的微弱信号放大、变换、积分、检波后，在仪器仪表或显示屏上直接显示被测龙门铣床的振动值大小。为了适应现场测试的要求，测振仪一般都做成便携式。 2、红外测温仪 红外测温仪是医用红外辐射原理，把对物体表面温度的测量转换成对其辐射功率的测量，采用红外探测器和相应的光学系统接收被测物不可见的红外辐射能量，并将其变成便于检测的其他能量形式予以显示和记录。 3、示波器 数控系统修理通常用频率宽度为10~100MHz的双通道示波器。它不仅可以测量电平、脉冲上下沿、脉宽、周期、频率等参数，还可以进行两信号的相位和电平幅度的比较，常用来观察主开关电源的振荡波形、直流电源或测速发电机输出的波纹、伺服系统的超调、振荡波形。它也用来检查、调整纸带阅读机的光电放大器的输出波形，还可检查CRT电路垂直、水平振荡和扫描波形、视频电路的视频信号等等。 4、PLC编程器 不少数控系统的PLC控制器必须使用专用的编程器才能对其进行编程、调试、监控和检查。编程器可以对PLC程序进行编辑和修改，监视输入和输出状态及定时器、移位寄存器的变化值，在运动状态下修改定时器和计数器的设置值，可强制内部输出，对定时器、计数器和移位寄存器进行置位和复位。带有图形功能的编程器还可显示PLC梯形图。 5、IC测试仪 这类测试仪可离线快速测试集成电路的好坏。在数控系统进行片级维修时，它是必要的仪器。它一般按被测试的中、小规模数字芯片，大规模数字芯片和模拟芯片分类。 6、IC在线测试仪 这是一种使用通用微型计算机技术的新型数字集成电路在线测试仪器。它的主要特点是能够对焊接在电路板上的芯片直接进行功能、状态和外特征测试，确认其逻辑功能是否失效。它所针对的是每个器件的型号以及该型号器件应具备全部逻辑功能，而不管这个器件应用在何种电路中。因此它可以检查各种线路板，而且无需图样资料或了解其工作原理，从而为缺乏图样而使维修工作无从下手的数控维修人员提供一种有效的手段。