淺談對數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的要求

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數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項綜合性較強(qiáng)的工作，在滿足其剛度和強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，也要對控制方式、使用特點、生產(chǎn)效率等進(jìn)行全方位的思考，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)行參數(shù)統(tǒng)計和處理的統(tǒng)一性。

1 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)概述

數(shù)控機(jī)床是用數(shù)字信息來控制機(jī)床進(jìn)行自動加工的。機(jī)械結(jié)構(gòu)（如機(jī)床床身、導(dǎo)軌、工作臺、刀架和主軸箱等）的幾何精度與變形產(chǎn)生的定位誤差在加工過程中不能人為地調(diào)整與補(bǔ)償，為保證所要求的加工精度與表面質(zhì)量。就必須提高數(shù)控機(jī)床的靜、動剛度。提高數(shù)控機(jī)床主軸的剛度，采用三支撐結(jié)構(gòu)，且選用剛性很好的雙列短圓柱滾子軸承和角接觸向心推力球軸承，以減小主軸的徑向和軸向變形：提高機(jī)床大件的剛度。采用封閉界面的床身。并采用液力平衡減少移動部件因位置變動造成的機(jī)床變形：提高機(jī)床各部件的接觸剛度。增加機(jī)床的承載能力，采用刮研的方法增加單位面積上的接觸點，并在結(jié)合面之間施加足夠大的預(yù)加載荷，以增加接觸面積。有效地提高接觸剛度。為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的高效加工能力，并能進(jìn)行穩(wěn)定切削。在保證靜態(tài)剛度的前提下。還必須提高動態(tài)剛度。常用的措施主要有提高系統(tǒng)的剛度、增加阻尼以及調(diào)整構(gòu)件的自振頻率等。試驗表明。提高阻尼系數(shù)是改善抗振性的有效方法：采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)的床身、立柱、橫梁和工作臺既可增加靜剛度、減輕結(jié)構(gòu)重量，又可以增加構(gòu)件本身的阻尼，封砂鑄件也有利于振動衰減。對提高抗振性也有較好的效果。

2 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

2.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)中靜態(tài)剛度和動態(tài)剛度參數(shù)

機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)在運(yùn)行的過程中，通過數(shù)據(jù)系統(tǒng)輸入的指令進(jìn)行運(yùn)行操作，為了提高加工的穩(wěn)定性，必須要確保生產(chǎn)參數(shù)以及相關(guān)數(shù)據(jù)符合運(yùn)行的結(jié)構(gòu)，合理的控制變形的參數(shù)確保能夠符合要求。在處理過程中，設(shè)計人員要對結(jié)構(gòu)部件彈性變形變進(jìn)行控制，盡可能的減小影響的范圍，提高加工的質(zhì)量，以及設(shè)備的精確度。

2.2 降低機(jī)械結(jié)構(gòu)中熱變形的發(fā)生幾率

一些機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)在運(yùn)行過程中，可能會急速的升溫或者是由于溫差較大出現(xiàn)了變形，針對這種情況，設(shè)計人員要分離出熱源，從而確保機(jī)床能夠穩(wěn)定的運(yùn)行。提高散熱效果優(yōu)化冷卻效果。降低熱源結(jié)構(gòu)的時候，一些部位發(fā)熱情況比較嚴(yán)重，可能會影響到其他的元部件所以要確保所有的元部件溫度相同，這樣不會因為過大的溫差導(dǎo)致一些元部件出現(xiàn)了翹曲變形[1]。

2.3 降低機(jī)械結(jié)構(gòu)中摩擦傳動間隙

機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)內(nèi)部最基本的參數(shù)就是脈沖量和位移量，在運(yùn)行過程中，要以最低的速度，但如果溫度比較低，可能會影響到響應(yīng)的速度。要盡可能的減少摩擦帶來的傳動間隙，把滾動導(dǎo)軌以及滑動導(dǎo)軌項目融合在一起，確保整體的運(yùn)行參數(shù)符合要求。

2.4 提高機(jī)床的壽命和精度保持性

但使用機(jī)床的過程中為了提高運(yùn)行的質(zhì)量，以及使用壽命，要針對內(nèi)部的零部件進(jìn)行具體的設(shè)計提高耐磨性，一些容易出現(xiàn)磨損的地方，要提高精確度，比如機(jī)床的導(dǎo)軌以及主軸部件等等。系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，導(dǎo)軌是重要的環(huán)節(jié)，也是組成機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)。提高機(jī)床的加工精確度以及使用的壽命的過程中，導(dǎo)軌的質(zhì)量是重要的影響因素。要提高導(dǎo)軌的精確度，確保能夠運(yùn)行平穩(wěn)，減少摩擦，提高靈敏度，這樣才能夠延長壽命。當(dāng)前使用較多的就是滾動導(dǎo)軌，在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的摩擦系數(shù)比較小，而且十分輕便，無論是哪方面的精確度都非常高，一些重型的機(jī)床，選擇的是靜壓導(dǎo)軌，不會受到負(fù)載以及速度的限制，擁有較強(qiáng)的承載能力，抗壓性抗震性比較好，在摩擦過程中發(fā)熱比較小。

3 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的相關(guān)分析

3.1 對主傳動變速系統(tǒng)不斷的優(yōu)化

在項目的處理中，設(shè)計人員可以選擇大型的數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)，運(yùn)用變速齒輪的主傳動來促進(jìn)其運(yùn)行效率的不斷提升，在此基礎(chǔ)上對輸出扭矩的參數(shù)數(shù)值進(jìn)行提升，就能夠符合項目的實際需求。與此同時，也可以利用皮帶來實現(xiàn)主傳動，但是這種方法在大型的數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)中不太合適，在小型數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)中，能夠?qū)⑵湓肼暫驼駝忧闆r加以改善。此外，設(shè)計人員也可以運(yùn)用調(diào)速電機(jī)的形式來驅(qū)動主傳動裝置，進(jìn)而提高項目的數(shù)值，保證設(shè)備結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的不斷優(yōu)化，也實現(xiàn)了主軸箱和主軸結(jié)構(gòu)的便捷性。在提升剛度系數(shù)的基礎(chǔ)上，對主傳動項目的升級也有促進(jìn)的作用。但是要特備注意的是，在工序操作期間，機(jī)床的精準(zhǔn)度會受到相應(yīng)的影響[2]。

3.2 對機(jī)床主軸系統(tǒng)的不斷優(yōu)化

主傳動項目在升級期間，設(shè)計人員要根據(jù)兩個方面來進(jìn)行升級。首先，要對機(jī)械的前、后支撐結(jié)構(gòu)來進(jìn)行軸承的不同選擇，對主軸的綜合剛度進(jìn)行不斷的提升，這樣才能夠確保在操作過程中根據(jù)施工需求來進(jìn)行，從真正意義上來促進(jìn)參數(shù)結(jié)構(gòu)的提升。此外，針對機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)而言，前支撐結(jié)構(gòu)材質(zhì)在選擇上主要是雙列短圓柱滾子軸承，而且還要與雙列向心推力球軸承保持60°的傾角，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)項目運(yùn)動參數(shù)的升級，保證結(jié)構(gòu)更加完整。機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)后支撐裝置的選擇，一般是選用成對的向心力推力球軸承結(jié)構(gòu)，只有將配件的貼合度得到提升，才能夠?qū)崿F(xiàn)部件的優(yōu)化和升級。其次，選擇的參數(shù)框架要具有有效性，保證單雙圓錐滾子軸承結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化，提升參數(shù)框架性能的基礎(chǔ)上，來促進(jìn)精度結(jié)構(gòu)和參數(shù)的升級。利用這種結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)的運(yùn)行中，能夠保證整體參數(shù)的上升，對結(jié)構(gòu)功能也能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化，促進(jìn)軸承定位以及主軸的荷載。

4 結(jié)語

由數(shù)控機(jī)床通過編好的程序來指導(dǎo)工作的原理決定，數(shù)控機(jī)床在工作過程中，進(jìn)行外界的調(diào)整是不容易實現(xiàn)的，這就要求我們對數(shù)控機(jī)床自身的性能進(jìn)行不斷的改進(jìn)和調(diào)整。從機(jī)械結(jié)構(gòu)和性能兩方面進(jìn)行不斷的優(yōu)化，能夠保證數(shù)字機(jī)床進(jìn)行長期和精準(zhǔn)的工作。