數(shù)控銑床提高機(jī)床的靜、動(dòng)剛度具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面

數(shù)控銑床提高機(jī)床的靜、動(dòng)剛度具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面

　　在一般情況下，數(shù)控銑床是按照手動(dòng)輸人數(shù)據(jù)/(MDI/)方式提供的指令進(jìn)行工作的。由機(jī)床床身、導(dǎo)軌、工作臺(tái)、刀架和主軸箱的兒何精度與變形所產(chǎn)生的定位誤差取決于它們的

　　結(jié)構(gòu)剛度，而且這些誤差在加工過(guò)程中不能進(jìn)行人為的調(diào)整與補(bǔ)償。因此，必須把移動(dòng)部件的質(zhì)量和切削力引起的彈性變形控制在蕞小限度之內(nèi)，以保證所要求的加工精度與表面質(zhì)量。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)各部件的受力的大小和方向來(lái)確定相應(yīng)的結(jié)構(gòu)和尺寸。

　　為了提高數(shù)控銑床主軸的剛度，除了經(jīng)常采用三支承結(jié)構(gòu)以外，還可選用剛性很好的雙列短圓柱滾子軸承和角接觸向心推力軸承，以減小主軸的徑向和軸向變形。

　　加強(qiáng)肋板的結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)床大件的剛度有著明顯的影響。圖2一1為方形截面立柱加強(qiáng)肋板類圖2一1方形截面立柱加強(qiáng)肋板類型示意圈型示意圖。表2 1給出了立柱在加肋前后的靜剛度的比值。從表中數(shù)據(jù)可以看出，立柱在增加十字形肋板之后，質(zhì)量增加不多.而扭轉(zhuǎn)剛度提高了17倍。因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須仔細(xì)考慮加強(qiáng)肋板的影響。

　　在大型數(shù)控銑床中，移動(dòng)載荷給機(jī)床的變形帶來(lái)很大的影響。除了加強(qiáng)構(gòu)件的剛度之外，某些機(jī)床采用液力平衡或重塊平衡來(lái)減少構(gòu)件的變形。圖2一2是重塊平衡結(jié)構(gòu)示意圖，它利用重塊可以有效地減小主軸箱在左右移動(dòng)時(shí)對(duì)橫梁變形的影響。另外，如果把橫梁的導(dǎo)軌加工成中凸形，也能抵消一部分橫梁的變形。

　　刀架是數(shù)控車床的薄弱環(huán)節(jié)，為了能夠進(jìn)行穩(wěn)定的重切削，提高刀架剛度是極為重要的。所以除了注意轉(zhuǎn)臺(tái)大小和刀具數(shù)的合理設(shè)計(jì)外，還應(yīng)該盡可能地減小alb的數(shù)值/(如圖2一3所示，a為支點(diǎn)到切削力的距離,b為支點(diǎn)到夾緊力的距離/)。此外，在刀具外伸量一定的情況下，增大刀架底座的尺寸是提高剛度的有效途徑。

　　提高機(jī)床各部件的接觸剛度能夠增加機(jī)床的承載能力，采用刮研的方法可以增加單位面積上的接觸點(diǎn);在結(jié)合面之間施加足夠大的預(yù)加載荷也能夠增加接觸面積，這些措施都能有效地提高接觸剛度。

　　由于數(shù)控機(jī)床具有高效率的特點(diǎn)，其主運(yùn)動(dòng)功率比同類型普通機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)功率大得多。為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的加工能力，并能進(jìn)行穩(wěn)定的切削，在保證靜剛度的前提下還必須提高其動(dòng)剛度。切削過(guò)程中的振動(dòng)不僅直接影響工件的加工精度和表面質(zhì)量，而且還會(huì)降低刀具壽命，甚至使加工無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行。在傳統(tǒng)機(jī)床上加工時(shí)，操作者可以通過(guò)改變切削用量或改變刀具的幾何角度來(lái)消除或減少振動(dòng)。但數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中不允許進(jìn)行類似的人工調(diào)整，因此必須對(duì)它的動(dòng)態(tài)特性提出更高的要求。

　　改善動(dòng)態(tài)特性的方法主要是: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。試驗(yàn)表明，提高阻尼系數(shù)是改善抗振性的有效方法。鋼板的焊接結(jié)構(gòu)既可以增加靜剛度，減小結(jié)構(gòu)質(zhì)量，又可以增加構(gòu)件本身的阻尼。因此，近年來(lái)在一些數(shù)控機(jī)床上采用了鋼板焊接結(jié)構(gòu)的床身、立柱、橫梁和工作臺(tái)。封砂鑄件也有利于振動(dòng)的衰減，它對(duì)提高抗振性也有較好的效果。

　　在設(shè)計(jì)機(jī)床構(gòu)件時(shí)可以通過(guò)調(diào)整質(zhì)量來(lái)改變系統(tǒng)的自振頻率，使它遠(yuǎn)離工作范圍內(nèi)所存在的強(qiáng)迫振動(dòng)源的頻率。

　　數(shù)控銑床中的旋轉(zhuǎn)零部件應(yīng)盡可能進(jìn)行良好的動(dòng)平衡，以減少?gòu)?qiáng)迫振動(dòng)源;或者用彈性材料將振源隔離，以減少振源對(duì)機(jī)床的影響。