數(shù)控機床的結構形式是其實現(xiàn)高性能的基礎,不合理的機械結構形式不僅不能提高機床的性能,還有可能拖累機床基本性能的實現(xiàn)。數(shù)控機床和普通機床一樣,具有床身、立柱、導軌、工作臺、刀架等部件,但是由于數(shù)控機床的控制系統(tǒng)具有高精高速的性能,所以必然要求數(shù)控機床的機械結構與其相匹配,所以數(shù)控機床的機械結構在很多的地方有了更高的要求。
(1)床身、立柱、橫梁等主要支承件應注意采用合理的截面形狀,并且注意采取相應的變形補償措施,使其具有較高的結構剛度。
(2)數(shù)控機床采用高性能的直流或交流無級調速主軸電動機,甚至有些高檔機床開始采用結構緊湊、性能優(yōu)異的電主軸,這些傳動部件大大簡化了普通機床的機械分級變速傳動鏈,同時具有能實現(xiàn)無級變速、較速高、功率大,速度變換迅速、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。
(3)主軸部件和支承件均采用了剛度和抗震性較好的新型結構。如采用動靜壓軸承的主軸部件,采用鋼板焊接結構的支承件等。
(4)采用了摩擦因數(shù)很低的塑料滑動導軌、滾動導軌和靜壓導軌,以提高機床運動的靈敏性。
(5)在進給傳動中,為了提高傳動精度,普遍采用小間隙的傳動裝置和元件,如滾珠絲杠副、靜壓蠅桿蝸條副、預加栽荷的雙齒條副等。同時采用偏心套、錐度齒輪及斜齒輪墊片錯齒等消隙結構進一步消除間隙。有些數(shù)控析進給部件直接使用直線電機雞翅,從而實現(xiàn)了調整、高靈敏度伺服驅動。
(6)采用了多主軸、多刀架的結構,以提高單位時間內的切削功率。具有自動換刀和自動交換工件的裝置。采用自動排屑、自動潤滑裝置等以減少停機時間。