Отличительные конструктивные особенности станков с чпу

К металлорежущим станкам с ЧПУ предъявляются дополнительные требования по жесткости, надежности и точности. В частности, совершенствуются конструкции отдельных сборочных единиц, из­меняется компоновка станка, увеличивается число управляемых координат. В выпускаемых станках широкое распространение полу­чили гидравлический и тиристорный электромеханический приводы, автоматическая смена инструментов, цифровая индикация исполни­тельных органов и др.

Станины, стойки, столы и другие базовые сборочные единицы изготовляют с дополнительными ребрами жесткости, оснащают на­кладными калеными направляющими, которые вместе с опорами ка­чения образуют направляющие качения с предварительным натягом. Такие направляющие обеспечивают высокую жесткость, легкость и равномерность движений, в том числе и медленных (устранение за­зоров в направляющих предотвращает переориентацию исполни­тельных органов при реверсах, исключают провисание вертикально перемещающихся консольных сборочных единиц).

Шпиндельные механизмы делают более жесткими за счет увеличе­ния диаметров и усиления опор главным образом подшипниками ка­чения с предварительным натягом. Эти конструкции усложняют еще и тем, что в них встраиваются устройства для автоматического за­жима и отжима инструментов.

Приводы главного движения и подач выполняют с кинематиче­ской цепью минимальной длины, обеспечивающие высокую точность исполнения команд. С этой же целью в приводах подач широко ис­пользуются беззазорные шариковинтовые пары, а также беззазорные зубчатые передачи. Последние в сочетании с направляющими каче­ния или гидростатическими направляющими исполнительных меха­низмов (столов, суппортов и др.) обеспечивают высокую динамиче­скую жесткость, плавность перемещения и стабильность параметров при самых низких скоростях.

В приводах главного движения, механизмах подач и смены ин­струментов используются электромагнитные муфты, позволяющие автоматически переключать скорости, четко переключать передачи, осуществлять реверсирование и торможение. Широко применяются передачи с бесшпоночными соединениями, которые обеспечивают удобную и качественную сборку с регулировкой задаваемого рас­четного момента М_кр, превышение которого в процессе эксплуатации исключает аварии и предохраняет механизмы от повреждений и по­ломок.

Для точности позиционирования используются высокомоментные электродвигатели постоянного тока, которые соединяют непосред­ственно с винтом подач через бесшпоночные соединения, образуя жесткую передачу без кинематической цепи. Также используются электродвигатели, мощность которых в комплекте с гидроусилите­лями моментов служит для управления более мощными приво­дами и другие устройства.

Станки оснащаются автоматическими зажимами исполнительных органов при остановке, вариаторами частот вращения шпинделей, автоматическими коробками передач и др.

Высокая точность достигается благодаря применению измери­тельных систем на базе датчиков обратной связи с высокой разре­шающей способностью. При этом в сборочных единицах ужесточают допуск на 10—30 % на все слагаемые суммарной погрешности дета­лей и механизмов станка.