當前位置:首[Shǒu]頁  >  技術(Shù)文章  >  高速加工對機[Jī]床結構的基本要[Yào]求和設計原則

高速(Sù)加工對機∆床∆結構的基本要求[Qiú]和設計原則[Zé]

發表○時○間:2010-01-25      點擊次數:4748

經營:CNC加(Jiā)工[Gōng]中心卧式加工中[Zhōng]心立(Lì)式加工◇中◇心高速加工▿中▿心
       由(Yóu)于高速加[Jiā]工中的切[Qiē]削速度,進給速度(Dù)和[Hé]加減速度都大,因此(Cǐ)機◆床◆的發熱量,運動部件的慣量也大,容易導[Dǎo]緻機床結構的過∆量∆溫升[Shēng]、熱變形和産生[Shēng]沖擊振動,zui終會[Huì]影響到加工精度、質量乃至機(Jī)床[Chuáng]和刀具的(De)工◊作◊壽命(Mìng)和可靠[Kào]性。所以,高(Gāo)速加工對機床結構的基◆本◆要求,首先是(Shì)要三高,∇即∇(Jí)靜剛度高、動剛度⋄高⋄[Gāo]和熱剛度(Dù)高,也就是(Shì)說,三剛特(Tè)性要好;其次是運動部件要輕(Qīng)量化,即要盡量減少傳動(Dòng)系◇統◇[Tǒng]的慣量。為此,機床結構(Gòu)設計應采取的[De]原則▽措▽(Cuò)施是:

       為了提高結構的靜(Jìng)剛度,首先○是○選擇∆彈∆性模量大的材(Cái)料,如鋼、鑄鐵等作為結構件的基本材料;其次是根據受[Shòu]力的性質拉(Lā),壓或扭⋄和⋄條[Tiáo]件力的大小,方向和作用點選擇合理的結構截面形狀、尺寸、筋壁布置和機床的(De)總體布局;三是結構件間的接合面要平[Píng]整,面積大小要适當[Dāng],接觸點在接合(Hé)∆面∆上的分布要均勻,連接要(Yào)牢固等;四是盡量采用箱形和整(Zhěng)體型結構。

       為▽了▽提高結構[Gòu]的動剛度,首先是在保證靜剛[Gāng]度的(De)前提下,選擇阻尼●系●數大的材[Cái]料,如人造[Zào]花崗岩,鑄▾鐵▾等作為基▲礎▲結構件的(De)材料;二是通過[Guò]模型試●驗●或模态分析合(Hé)理◈設◈[Shè]計和∆調∆整結構(Gòu)的質(Zhì)量分布和結構接合面的[De]剛度值,以改變結構系▽統▽本身的固[Gù]有[Yǒu]振動頻率,使其遠離切削過程中所◆産◆[Chǎn]生的強迫振動頻率,避免[Miǎn]産生共振的(De)可[Kě]能性;三是(Shì)有[Yǒu]意采▲用▲能增加附[Fù]加阻尼的結▾構▾設計,如帶夾芯的雙(Shuāng)層⋄壁⋄鑄件和▽非▽連(Lián)續(Xù)焊接的焊件等;四是直線運動部件(Jiàn)的支承導軌[Guǐ]面(Miàn)間距離(Lí)要盡可能寬闊,驅動力的作[Zuò]用線要居中并盡[Jìn]可能靠近∆運∆動部[Bù]件的重心,傳動▲鍊▲中應無反向間隙[Xì],以▽保▽證運動平穩[Wěn],無[Wú]沖擊。

為了提高結▾構▾的熱剛度,原則上首先應采用[Yòng]熱容量大、熱脹系數▲小▲的材●料●和熱脹系數相近的材料⋄作⋄為結構材▿料▿[Liào];其次是根據機床上的熱源和[Hé]溫度場的分布[Bù]情況,盡量采用熱對稱和方便散熱或強迫冷卻的結構(Gòu),包括采用熱補償措施(Shī)◇的◇結構等,以減少(Shǎo)熱變形帶來的對(Duì)機床幾○何○精度和(Hé)工作(Zuò)性能的影響。
為了減(Jiǎn)少運動部[Bù]件的重量和傳動[Dòng]系統的慣量(Liàng),一是選用比重[Zhòng]小的材料,如鋁[Lǚ]合金和複(Fú)◊合◊材料等,●作●為運動部件的結構◈材◈(Cái)料;二是在保證剛度和(Hé)承載能力的前提下,●盡●(Jìn)量去除多馀的材料(Liào);三是[Shì]采用直◆接◆傳◆動◆,簡化傳動系統,縮短傳動鍊,以提高機床的運動品(Pǐn)質。

        現實中能同時滿∇足∇上述條(Tiáo)件要求的材料[Liào]和結構⋄是⋄沒有的,隻能按實際要求進行綜合評估後選取。