数控机床设备的结构特点和性能要求是什么？

数控机床虽然也有普通机床所具有的床身和立柱、导轨、操作台、刀架等部件。但为了与控制系统的高精度、高速度控制相匹配，对机床主机部分的结构设计还提出了高精度、高刚度、低惯量、低摩擦、无间隙、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。由于机械结构形式是体现其性能的具体手段，是实现性能的核心因素，因此数控机床的关键部件在结构设计中也有了重大变化。
数控机床设备的结构特点：
一、基础部件的结构特点
（1）基础部件的主要作用
数控机床的基础件主要包括床身、立柱、操作台等支承件，它们的基本功能是支承承载和保持各执行器官的相对位置。数控机床集粗精工于一体，既要能够承受粗工时大吃刀、大走刀的最大切削力、又要能够保证精工时的高精度。
（2）基础部件的性能要求
对基础件的结构设计在强度、刚度、抗振性、热变形和内应力等都提出了很高的要求。
（3）基础部件的改进方法
铸件采用全封闭截面，合理布置内部隔板和肋条，含砂造型或填充混凝土等材料，导轨面加宽，车床采用倾斜的床身和导轨还利于排屑，床身、立柱采用钢质焊接结构，可以明显提高其刚度，根据热对称原则布局还能增加散热隔热效果。
二、传动模块的结构特点
（1）传动模块的主要作用
主传动模块实现各种刀具和工件所需的切削功率，且在尽可能大的转速范围内保证恒功率输出，同时为使数控机床能获得最佳的切削速度，主传动须在较宽的范围内实现无级变速。现行数控机床采用高性能的直流或交流无级调速主轴电机，较普通机床的机械分级变速传动链大为简化。
（2）传动模块的性能要求
对精度有直接影响的主轴组件的精度、刚度、抗振性和热变形性能要求，可以通过主轴组件的结构设计和合理的轴承组合及选用高精度专用轴承加以保证。
（3）传动模块的改进方法
为提高效率和自动化程度，主轴应有刀具或工件的自动夹紧、放松、切屑清理及主轴准停机构。新型的陶瓷主轴、重量轻、热膨胀率低，具有高的刚性和精度。
三、进给模块的结构特点
（1）进给模块的主要作用
数控机床的进给模块是由电机驱动，通过滚珠丝杠带动刀具或工件完成各坐标方向的进给运动。
（2）进给模块的性能要求
为确定进给模块的传动精度和稳定性，在设计机械装置时，以“无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度”为原则。
（3）进给模块的改进方法
①采用低摩擦、轻拖动、高效率的滚珠丝杠和直线滚动导轨；②采用大扭矩、宽调速的电机直接与丝杠相联接，缩短和简化进给传动链；③通过消隙装置消除齿轮、丝杠、联轴器的传动间隙；④对滚动导轨和丝杠预加载荷预拉伸。
四、其他模块的结构特点
（1）操作台
数控镗、数控铣中心，采用内部结构具有数控进给驱动机构特点的回转操作台，实现圆周任意角度的分度和进给运动。对多工序数控机床，配置自动交换操作台，进一步缩短辅助时间。
（2）刀架模块
回转刀架，更换主轴换刀和带刀库的自动换刀模块及多刀架、多主轴布局对提高效率和自动化水平发挥了重要作用。为使刀具在机床上迅速定位、夹紧，普遍采用标准刀具系统和机夹刀。
（3）数控附件
机床附件的作用是配合机床实现自动化。数控机床专用的附件有：①对刀仪，②自动编程机，③自动排屑器，④物料储运及上下料装置，⑤自动冷却、润滑及各种新型配套件如导轨防护罩等。
（4）润滑模块
切削油的注油方式即针对不同的对象所采取的不同方式进行润滑，各种注油方式对应的工艺也不尽相同。切削油供油系统润滑充分、供油量容易控制、散热和除杂质能力强，通常是通过油泵将切削油从油箱吸油后输送到需要切削的部位。常见的注油方式有：滴油方式、飞溅方式、喷油方式、油雾方式等。