数控龙门铣床X轴方向的双组跟随伺服电机的位置同步控制技术研究与设计(4)
位置检测装置将数控机床各坐标轴的实际位移量检测出来，经反馈系统输入到机床的数控装置之后，数控装置将反馈回来的实际位移量值与设定值进行比较，控制驱动装置按照指令设定值运动。
五、辅助控制装置
辅助控制装置的主要作用是接收数控装置输出的开关量指令信号，经过编译、逻辑判别和运动，再经功率放大后驱动相应的电器，带动机床的机械、液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关量动作。这些控制包括主轴运动部件的变速、换向和启停指令，刀具的选择和交换指令，冷却、润滑装置的启动停止，工件和机床部件的松开、夹紧，分度工作台转位分度等开关辅助动作。
由于可编程逻辑控制器（PLC）具有响应快，性能可靠，易于使用、编程和修改程序并可直接启动机床开关等特点，现已广泛用作数控机床的辅助控制装置。
吹冰、机床本体
数控机床的机床本体与传统机床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化。这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床的特点。
这次的设计训练学生将所学知识与技术应用到实际的工程中，掌握初步的工程设计能力和试验调试能力，为今后从事专业工作打好基础。
1.1设计的构思
1.1.1结构设计思想
运用龙门移动,工作台固定型式。优点是占地少,承载能力大,更关键的是可避免龙门固定工作台移动型式机床在不同工件负荷以及温度变化时引起的二立柱倾斜和工作台变形,从而影响加工精度的问题。
横梁固定型式。横梁上下移动型式虽加工范围扩大,但在上下不同位置,由于结构原因,整个龙门框架重心发生变化,产生不同的弯曲力矩,一方面,横梁产生不同的扭转,另一方面,二立柱会产生不同的倾斜,造成铣刀端面,在水平面和垂直平面内发生位移和旋转,使精度和表面加工质量受到很大影响,虽可通过数控技术进行一定程度的补偿,但要做到高精度,还是很困难。
框架横梁,滑枕居中,结构对称型式。避免单横梁,铣头外挂型式产生的类似上述第②条所述的缺陷。同时,由于是对称结构,抵抗热变形的能力强,刚度高,避免上述二种形式结构的不利因素。
1.1.2运动设计思想
X,Y,Z三轴全部双驱动。双驱动不会产生因重心不稳导致的扭转和振动。双驱动在刚性和精度上效果明显。
全消隙精密减速机驱动螺母旋转高精度滚珠丝杠型式。齿轮齿条驱动,虽有刚性好,行程不受限制等优点,但传动精度不如滚珠丝杆。
X轴和Y轴负荷大,行程长,采用丝杆旋转时惯性大,同时,丝杆弯曲,旋
转会产生振动,影响精度。因此,采用螺母旋转形式。螺母旋转如采用同步带驱动,虽结构简单,但传动精度不如齿轮传动精度和刚度好。
采用滚珠丝杆预拉仲,抵抗温度变化引起的变形。全消隙螺母旋转精密减速机,能自动完全消除正反转时齿轮问隙,传动精度高,刚性强。
高精度,高刚度预载滚柱直线导轨。钢导轨虽承载强,但低速爬行,精度差。静压导轨重载无摩擦,耐冲击,但受温度影响大,制造工艺复杂,成本高,精度不稳定。由于刀具的革新,加工工艺的改进,高速轻载加工优势越发明显。直线滚柱导轨精度高,刚性强,摩擦小,易更换,优于钢导轨。另外,由于滚柱导轨具备均化效应,大型床身导轨面加工的直线度和平面度虽达不到微米级,但采用直线导轨也可做到微米级的精度。