1　數控機床的特點
　　數控在GB中的定義是“用數字化信號對機床運動及其加工過程進行控制的一種方法”〖部剩現(xiàn)代數控機床是集高新技術于一體的典型機電一體化加工設備。數控加工設備主要分切削加工屯仗、壓力加工和特種加工(如數控電火花加工機床等)3類搞坝。切削加工類數控機床的加工過程能按預定的程序自動進行，消除了人為的操作誤差和實現(xiàn)了手工操作難以達到的控制精度魁袜，加工精度還可以用軟件來校正和補償桩撮。因此，可以獲得比機床精度還要高的加工精度及重復定位精度筛毡；工件在一次裝夾后仆腐，能先后進行粗、精加工敢铲，配置自動換刀裝置后鉴凸，還能縮短輔助加工時間、提高生產率垮软；由于機床的運動軌跡受可編程的數字信號控制驴涡，因而可以加工單件和小批量且形式復雜的零件，生產準備周期大為縮短伊屈。綜上所述觅符，數控機床具有精度高诉拔、效率高、自動化程度高和柔性好的特點深吠。
　　從數控機床的生產現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢看增厢，由于微電子技術、信息處理技術等新技術吴攒、新工藝在機床行業(yè)的滲透和應用张抄，它與普通機床相比不僅在機械結構性能方面發(fā)生了“質”和“形”的變化砂蔽，且其外觀造型也形成了自身獨特的風格和特點洼怔。

2　數控機床機械結構設計的特點
　　數控機床雖然也有普通機床所具有的床身和立柱、導軌左驾、工作臺镣隶、刀架等部件。但為了與控制系統(tǒng)的高精度诡右、高速度控制相匹配安岂，對機床主機部分的結構設計還提出了高精度、高剛度帆吻、低慣量域那、低摩擦、無間隙猜煮、高諧振頻率次员、適當的阻尼比等要求。由于機械結構形式是體現(xiàn)其性能的具體手段王带，是實現(xiàn)性能的核心因素(當然結構也受材料和工藝的影響)淑蔚，因此，數控機床的關鍵部件在結構設計中也有了重大變化铜那。

2.1　基礎部件的結構特點
　　數控機床的基礎件主要包括床身崔捌、立柱、工作臺等支承件杉抑，它們的基本功能是支承承載和保持各執(zhí)行器官的相對位置榄陆。數控機床集粗精加工于一體，既要能夠承受粗加工時大吃刀在搀、大走刀的最大切削力铛邦、又要能夠保證精加工時的高精度。因此瘾歉，對基礎件的結構設計在強度紫鳄、剛度、抗振性沧宠、熱變形和內應力等都提出了很高的要求【母颍現(xiàn)行生產的數控機床采用的主要措施有：鑄件采用全封閉截面鹃漩，合理布置內部隔板和肋條，含砂造型或填充混凝土等材料险毁，導軌面加寬制圈，車床采用傾斜的床身和導軌還利于排屑，床身畔况、立柱采用鋼質焊接結構鲸鹦，可以明顯提高其剛度，根據熱對稱原則布局還能增加散熱隔熱效果跷跪。

2.2　主傳動系統(tǒng)的結構特點
　　主傳動系統(tǒng)實現(xiàn)各種刀具和工件所需的切削功率馋嗜，且在盡可能大的轉速范圍內保證恒功率輸出，同時為使數控機床能獲得最佳的切削速度吵瞻，主傳動須在較寬的范圍內實現(xiàn)無級變速「鸸剑現(xiàn)行數控機床采用高性能的直流或交流無級調速主軸電機，較普通機床的機械分級變速傳動鏈大為簡化橡羞。對加工精度有直接影響的主軸組件的精度眯停、剛度、抗振性和熱變形性能要求卿泽，可以通過主軸組件的結構設計和合理的軸承組合及選用高精度專用軸承加以保證莺债。為提高生產率和自動化程度，主軸應有刀具或工件的自動夾緊挨究、放松讼石、切屑清理及主軸準停機構。最近日本又開發(fā)研制了新型的陶瓷主軸伶摄，重量輕骚目，熱膨脹率低，用在加工中心上历劣，具有高的剛性和精度冷沿。

2.3　進給系統(tǒng)結構特點
　　數控機床的進給系統(tǒng)是由伺服電機驅動，通過滾珠絲杠帶動刀具或工件完成各坐標方向的進給運動根丈。為確定進給系統(tǒng)的傳動精度和工作穩(wěn)定性病唁，在設計機械裝置時，以“無間隙抹寿、低摩擦券听、低慣量、高剛度”為原則馆寇，具體措施有： ①采用低摩擦骨唇、輕拖動、高效率的滾珠絲杠和直線滾動導軌等缀； ②采用大扭矩枷莉、寬調速的伺服電機直接與絲杠相聯(lián)接娇昙，縮短和簡化進給傳動鏈； ③通過消隙裝置消除齒輪笤妙、絲杠冒掌、聯(lián)軸器的傳動間隙； ④對滾動導軌和絲杠預加載荷蹲盘，預拉伸股毫。

2.4　數控回轉工作臺和自動交換工作臺
　　數控鏜、數控銑和加工中心召衔，采用內部結構具有數控進給驅動機構特點的回轉工作臺铃诬，實現(xiàn)圓周任意角度的分度和進給運動。對多工序數控機床薄嫡，配置自動交換工作臺氧急，進一步縮短輔助加工時間颗胡。

2.5　刀架系統(tǒng)
　　回轉刀架毫深，更換主軸換刀和帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)及多刀架、多主軸布局對提高生產效率和自動化水平發(fā)揮了重要作用缩毯。為使刀具在機床上迅速定位径以、夾緊，普遍采用標準刀具系統(tǒng)和機夾刀察遇。

2.6　數控附件
　　機床附件的作用是配合機床實現(xiàn)自動化加工夺疹。數控機床專用的附件有：①對刀儀，②自動編程機遍挚，③自動排屑器应康，④物料儲運及上下料裝置，⑤自動冷卻齐梆、潤滑及各種新型配套件如導軌防護罩等坝贿。

3　數控機床的外觀造型特點
　　數控機床的外觀大都采用線型簡潔的板塊組合式全封閉安全防護罩，配備有現(xiàn)代特征的集操作舷咆、顯示爬搓、控制于一體的操作面板，淘汰了普通機床各種操作手柄唐唉、手輪和線型復雜零散的多面型表面形態(tài)唠鹅。安全防護罩可防止高壓、大流量冷卻液及鐵屑飛濺酌摇，減少粉塵入侵膝舅，隔聲降噪，有利于機床的精度保持和環(huán)境保護窑多，真正體現(xiàn)了機仍稀、電鼻疮、液一體化的特點。
　　依人機工程學宜人性原則設計的桌面式或懸掛式數控操作面版琳轿，是機床與操作者聯(lián)系和信息交流的唯一界面判沟，指示燈、按鈕崭篡、按鍵的數量與排列及CRT的設計挪哄，既適合人的操作特性，又利于人機間的協(xié)調與交流琉闪，通過視覺良好的鍵面色彩迹炼，標準化的象形符號意象抽取，能準確反映和傳遞兩者間的信息颠毙。

4　結論
　　數控機床結構設計反映產品內在功能的深層特性斯入，外觀表達的是產品表層特性，對用戶而言芳窟，深層次的與產品使用密切相關的結構性能要通過表層的外觀形態(tài)來傳遞和表達万僚。全封閉防護罩雖然掩蓋了機床的主體結構，卻至少傳達了數控機床這樣幾個方面的深層內含：①先進的數控數顯裝置抬爷；②對機床的精度和剛度使用的可靠性或祖、安全防護性及環(huán)保等有嚴格要求；③采用先進標準的刀具系統(tǒng)及安裝位置合理的自動換刀裝置留嫩；④采用整套商品化凰彼、標準化的新型配套件、自動排屑絮檀、潤滑和冷卻裝置等葛昏。概括為高精度、高效率卜陵、高自動化和機電液一體化绝鸡。

作者簡介：蔡靜之，女挑乓，36歲女责，副教授，1984年畢業(yè)于蘭州鐵道學院機械制造專業(yè)创译，現(xiàn)從事機電遺體化方面的教學工作抵知。
　　作者單位：蔡靜之　蘭州工業(yè)高等專科學校软族，甘肅 蘭州　730050刷喜；
　　朱雅紅　蘭州長征機械廠，甘肅 蘭州　730050)

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