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數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足的基本要求
日期：2013年08月02 來(lái)源：本站原創(chuàng) 關(guān)鍵字：數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足的基本要求
為了保證高精度、高效率、高自動(dòng)化的加工，數(shù)控機(jī)床對(duì)其機(jī)械結(jié)構(gòu)主要有以下的基本要求：
1）高的剛度
由于數(shù)控機(jī)床的先期投入比較大，為了取得與投入相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)提高數(shù)控機(jī)床的使用效率。在機(jī)械加工中，數(shù)控機(jī)床通常采用重切削來(lái)最大限度地提高切削效率，機(jī)床將承受多種外力的作用，包括機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件和工件的自重、切削力、加減速的慣性力及摩擦力等。機(jī)床的受力部件將在這些力的作用下產(chǎn)生變形。因此，機(jī)床的床身、工作臺(tái)、主軸、立柱、刀架等主要部件均需要有很高的剛度，工作中應(yīng)無(wú)變形和振動(dòng)。要提高機(jī)床的剛度，必須提高其支承部件的整體剛度、主軸部件的剛度、各部件之間的接觸剛度以及刀具部件的剛度等，保證工作中應(yīng)無(wú)變形和振動(dòng)。
支承件的整體剛度是通過(guò)合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)（如支承件的截面形狀和尺寸、加強(qiáng)盤的開關(guān)及布置）來(lái)保證的。在大型數(shù)控機(jī)床中，移動(dòng)部件重量對(duì)機(jī)床變形帶來(lái)的影響很大。除了上面的方法外，還可以采用液壓平衡和重塊平衡來(lái)減少構(gòu)件的變形。
主軸部件的剛度主要是通過(guò)合理采用支承結(jié)構(gòu)、配置滾動(dòng)軸承、采用靜壓軸承或動(dòng)壓軸承、對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行合理的預(yù)緊等方法來(lái)提高。
機(jī)床各部件的接觸剛度的提高能有效地增強(qiáng)機(jī)床的整體整機(jī)剛度，采用刮研的方法增加單位面積上的接觸點(diǎn)及在結(jié)合面之間施加足夠的預(yù)加載荷 等都是提高接觸剛度的有效措施。
提高機(jī)床動(dòng)剛度的目的是為了提高系統(tǒng)的靜剛度，增加阻尼以及調(diào)整構(gòu)件的質(zhì)量和自振頻率，減少機(jī)床的內(nèi)部振源，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的高效加工效能，穩(wěn)定高速切削�？梢圆捎娩摪宓暮附咏Y(jié)構(gòu)，既可以減輕結(jié)構(gòu)重量，又可以增加構(gòu)件本身陰尼；對(duì)鑄件采用封砂結(jié)構(gòu)，有利于提高抗震性等。
2）高靈敏度和高抗震性
數(shù)控機(jī)床在自動(dòng)加工狀態(tài)下工作，精度要求比普通機(jī)床高，因而運(yùn)動(dòng)部件應(yīng)具有高靈敏度。為了使運(yùn)動(dòng)部件具有高的靈敏度，通常在導(dǎo)軌部件中采用滾動(dòng)導(dǎo)軌、兼導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌等，以減少摩擦力，在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)爬行現(xiàn)象。數(shù)控機(jī)床的工作臺(tái)、刀架等驅(qū)動(dòng)裝置，通常采用步進(jìn)、直流、交流或直線伺服電動(dòng)機(jī)，并采用滾珠或靜壓絲杠傳動(dòng)。主軸軸承通常采用滾動(dòng)軸承和不脛而走軸承來(lái)保證調(diào)整旋轉(zhuǎn)下的風(fēng)度和高靈敏度。
數(shù)控機(jī)床的一些運(yùn)動(dòng)部件，除了應(yīng)具有高剛度、高靈敏度外還應(yīng)具有高抗震性。在高速、重切削情況下應(yīng)無(wú)振動(dòng)，以保證加工工件的高精度和低表面粗糙度。另外，應(yīng)特別避免切削時(shí)的諧振。
3）好的熱穩(wěn)定性
數(shù)控機(jī)床的熱變形是影響加工精度的重要因素。數(shù)控機(jī)床由于各種熱源散發(fā)的熱量傳遞給機(jī)床的各個(gè)部件，引起溫升，產(chǎn)生熱膨脹，改變刀具和工件的正確相對(duì)位置，影響了加工精度。
機(jī)床的熱穩(wěn)定性好壞是多方面綜合的結(jié)果。包括控制熱源和發(fā)熱量，盡量將電機(jī)、液壓系統(tǒng)等布置干機(jī)床本體之外，快速排除切屑；改善散熱和隔熱條件，如采用強(qiáng)制外循環(huán)潤(rùn)滑冷卻，采用多噴嘴、大流量冷卻系統(tǒng)直接噴射切削部位，迅速將高溫切屑帶走；改進(jìn)機(jī)床布局和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如采用熱對(duì)稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用熱傳導(dǎo)對(duì)稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。
高的可靠性
高的可靠性是指數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)具有較高的精度保持性和長(zhǎng)期工作的穩(wěn)定性。在調(diào)整、強(qiáng)力切削情況下滿載工作時(shí)，為了保證機(jī)床長(zhǎng)期具有穩(wěn)定的加工精度，要求數(shù)控機(jī)床具有較高的精度保持性。除了應(yīng)正確的地選擇有關(guān)零件的材料，以防止使用中的變形和快速磨損外，還要采取一些工憶性措施，如將導(dǎo)軌淬炎、磨削、將導(dǎo)軌粘貼抗磨塑料等，以提高運(yùn)動(dòng)部件的耐磨性。
數(shù)控機(jī)床在自動(dòng)或半自動(dòng)條件下工作，要求機(jī)床具有較高的工作穩(wěn)定必一。為些除保證運(yùn)動(dòng)部件不出故障外，頻繁動(dòng)作的刀庫(kù)、換刀機(jī)構(gòu)、托盤、工件交換裝置等部件，必須保證能長(zhǎng)期而可靠地工作。
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