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              数控机床要求提高结构刚度

                提高机床的静、动刚度由机床床身、底座、立柱等支承件变形所产生的定位和加工误差取决于它们的结构刚度,而这些误差在加工过程中不能进行人为的调整与补偿。因此,必须把移动部件的质量和切削力引起的弹性变形控制在zui小限度之内,以保证所要求的加工精度与表面质量。为些,必须采取措施,提高数控机床的结构刚度。
                
                1)合理选择支承件的结构形式支承件受弯曲和扭转载葆后,其变形大小取决于断面的抗弯扭惯性矩。截面积相等开关相同的断面,应减少壁厚,加大截面的轮廓尺寸:抗扭选用圆戴面,抗弯选用方截面;支承件的截面尽可能选用封闭型,当侧壁上开孔时,在孔周围加上凸缘可提高抗弯刚度。合理地布置支承件的隔板的筋条,可提高构件的刚度,隔板、助条可横向、纵向或对角布置,有利于提高构件的抗弯、抗扭惯性矩。对卧式机床的床身布置隔板和肋条,要考虑方便排屑。机床导轨与支承件的联结部分往往是局部刚度zui弱的地方,旭果导轨尺寸较窄,可用单壁或加厚单壁联结,或者在单壁上增加垂直筋条以提高局部刚度;如果导轨尺寸较宽时,应对双壁联结。提高机床各部件的接触刚度能够增加机床的承载能力。通常采用刮研的方法增加单位面积上的接触点;在结合面之间施加足够大的预加载荷也能增加接触面积,减少接触变形。
                
                2)合理的结构布局床身、立柱上的较重移动部件应尽可能置于构件的中间,可减少自重和切削力引起的变形。以卧式镗床或卧式加工中心为例,如果主轴箱单面悬挂阐述侧面,主轴箱自重使阐述产生弯曲变形;切削力将使阐述产生弯曲和扭转变形。
                
                3)采用补偿变形的措施如果能够测出着力点的相对变形大小和方向,或者预知构件的变形规律,就可采取相应的措施来补偿变形以削除受力变形的影响,其结果相当于提高了机床的刚度。
                
                4)合理选用构件的材料床身、立柱等支承件,采用钢板或型钢焊接而成,具有减轻重量提高风度的显著特点。钢的弹性模量绝是铸铁的两倍,在与轮廓尺寸相同的前提下,如果焊接件与铸件的刚度相同,则焊接件的壁厚只要铸件的一半。如果要求的局部刚度相同,因局部风度与壁厚的三次方成正比,焊接件的壁厚也只需铸件壁厚80%左右。将型砂或混凝土等阻尼材料填充在支承件的夹壁中,可以有效地提高阻尼特性,增加支承件的动风度。直接利用混凝土、树脂混凝土或人造花岗岩作支承件的材料,可显著提高支承件的抗振性,提高数控机床的加工精度。

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