數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)講義課件(ppt135頁)(已修改)
2025-03-08 13:23 本頁面
【正文】 第四章 數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)：輸入裝置輸出裝置計算機數(shù)控裝置PLC主軸控制單元 主軸機床伺服電機速度控制單元工作臺位置檢測反饋裝置數(shù)控機床的組成數(shù)控機床的主要組成部分? （ 1）主傳動系統(tǒng)及主軸部分（使刀具或工件產(chǎn)生主切削運動）；? （ 2）進給傳動系統(tǒng)（使工件或刀具產(chǎn)生進給運動并實現(xiàn)定位）；? （ 3）基礎(chǔ)件（床身、立柱、滑座、工作臺等）；? （ 4）其他輔助裝置（液壓、氣動、潤滑、切削液等系統(tǒng)及裝置） 此外加工中心類數(shù)控機床還帶有自動換刀系統(tǒng)；高級機床還有破損監(jiān)測裝置等。 數(shù)控機床工作過程加工準(zhǔn)備階段 機床調(diào)整階段 程序調(diào)試階段 試切加工階段 正式加工階段 檢 測數(shù)控機床的主要工藝特點與一般機床相比，數(shù)控機床主要工藝特點如下：? （ 1）自動化程度搞、柔性好。? （ 2）加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定。? （ 3）生產(chǎn)效率高167。41對機械結(jié)構(gòu)的要求一、數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)要求高精度高速度高自動化要求數(shù)控機床必須具有很高的 強度 、 剛度 和 抗振性 因此，數(shù)控機床的功能要求和設(shè)計要求與普通機床有較大的差異。數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求可以歸納為如下幾方面： 具有大切削功率， 高的靜、動剛度 和良好的 抗振性能 ； 具有較高的 幾何精度 、 傳動精度 、 定位精度 和 熱穩(wěn)定性 ； 具有實現(xiàn)輔助操作自動化的結(jié)構(gòu)部件。數(shù)控機床應(yīng)具有更高的靜、動剛度一、數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)要求（ 1）提高剛度的原因① 在重載荷的作用下，機床的各部件、構(gòu)件會受力變形，引起刀具和工件的相對位置的變化② 機床剛度差 — 影響機床抗振性剛度 :是指支承件在 恒定載荷 或 交變載荷 作用下抵抗變形的能力(靜剛度 ) (動剛度 )（ 2）提高剛度的措施① 合理選擇支承件的結(jié)構(gòu)形式措施 1 支承件截面形狀盡量選用 抗彎的方截面 和 抗扭的圓截面 或采用 封閉型床身封閉整體箱形結(jié)構(gòu)（ 2）提高剛度的措施措施 2 合理布置支承件隔板的筋條 隔板的作用是將作用于支承板的局部載荷傳遞給其它壁板 ,從而使整個支承件承受載荷 ,提高支承件的自身剛度“T”形隔板連接，主要提高水平面抗彎剛度，對提高垂直面抗彎剛度和抗扭剛度不顯著，多用在剛度要求不高的床身上（ 2）提高剛度的措施“W”形隔板，能較大地提高水平面上的抗彎抗扭剛度，對中心距超過 1500mm的長床身，效果最為顯著（ 2）提高剛度的措施“?”形隔板，在垂直面和水平面上的抗彎剛度都比較高，鑄造性能好，在大中型車床上應(yīng)用較多（ 2）提高剛度的措施斜向拉筋，床身剛度最高，排屑容易措施 3 增加導(dǎo)軌與支承件的連接部分的剛度（ 2）提高剛度的措施連接剛度 :支承件在連接處抵抗變形的能力 ,稱為支承件的 連 接剛度 .措施 4 增加機床各部件的接觸剛度和承載能力（ 2）提高剛度的措施u 采用刮研的方法增加單位面積上的接觸點u 在結(jié)合面之間施加足夠大的預(yù)加載荷 ,增加接觸面積② 合理的結(jié)構(gòu)布局（ 2）提高剛度的措施② 合理的結(jié)構(gòu)布局（ 2）提高剛度的措施③ 采用補償變形的措施（ 2）提高剛度的措施測出受力點的相對變形的大小和方向，或者預(yù)知構(gòu)件的變形規(guī)律，就可采取補償變形的方法消除受力變形的影響④ 合理選用構(gòu)件的材料措施 1 床身、立柱等支承件采用鋼板或型鋼焊接 —— 增加剛度、減輕重量、提高抗振性（ 2）提高剛度的措施鑄件 : 容易獲得復(fù)雜結(jié)構(gòu)的支承件 ,鑄鐵的內(nèi)摩擦力大 ,阻尼 系數(shù)大 ,振動的衰減性能好 ,成本低 .鑄件的周期較長 ,需 做木型模 ,易產(chǎn)生縮孔、氣泡等缺陷焊接件 :鋼材的強度比鑄鐵高，質(zhì)量可比鑄件減輕 20%50%， 不需要木模和澆注，生產(chǎn)周期短，不易出現(xiàn)廢品措施 2 采用封砂床身結(jié)構(gòu)（ 2）提高剛度的措施在鑄件中不清除砂心，在焊接件中灌注混凝土或砂增加摩擦阻力人造大理石床身（混凝土聚合物）措施 3 采用混凝土、樹脂混凝土或人造花崗巖作支承件的材料（ 2）提高剛度的措施天然大理石床身（ 2）提高剛度的措施高抗振性? 提高抗振性可以從動剛度和靜剛度之間的關(guān)系體現(xiàn)：式中 k—— 靜剛度（ ） kd —— 動剛度（ ） D—— 阻尼比 —— 頻率比 —— 激振力的振動頻率（ Hz） —— 機床結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的固有頻率（ Hz）（ 1）當(dāng) =1，此時動剛度最?。?kd=2Dk）， =1附近成為共振區(qū)，絕對應(yīng)該避免。（ 2） 《 1，即 《 此時動剛度接近靜剛度（ 3）
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