【正文】 動剛性 41 五 .工具機械的設(shè)計原理 ? 攜帶發(fā)熱熱量設(shè)計 : 盡可能在熱源附近作冷卻裝 置，例如在主軸套管作主軸 之冷卻 。 剛性設(shè)計 靜剛性 37 五 .工具機械的設(shè)計原理 ? 定義 : 施以不同頻率，相同大小的力施加於一個 結(jié)構(gòu)件時，會有不同變形量之彈性變形。 : 傳動機構(gòu)剛性 15~25㎏ /μm 摩擦係數(shù) :~ F 例 :工件 100㎏ ，剛性 20 ㎏ /μm ， μ= ，則變形量為 177。 置於工作臺或工作臺其他部件上 由於可以補償機械傳動系統(tǒng)中的各種誤差、間隙與干擾，定位精度可達 1～ 3μm 剛性、摩差和間隙等非線性因素都包含在位置迴路的控制內(nèi)，所以若參數(shù)匹配不當將引起系統(tǒng)的震盪，造成不穩(wěn)定現(xiàn)象，進而影響定位精度由於導(dǎo)螺桿的軸向、扭轉(zhuǎn) 要求高精度的工具機 25 四 .工具機械的基本構(gòu)成要素 (2)半閉迴路 : 控制形式 簡圖 工作原理與 控制特點 位置檢測元件位置 定位精度 穩(wěn)定性 備註 半 閉 迴 路 輸出對控制作用有直接影響，具有回饋裝置系統(tǒng)，系統(tǒng)利用誤差進行控制，控制的傾向是使誤差為零。但轉(zhuǎn)動 磨擦力相對變大。 19 四 .工具機械的基本構(gòu)成要素 ? 進給系統(tǒng)構(gòu)成元件 軸承與支持安裝形式 : 20 四 .工具機械的基本構(gòu)成要素 ? 驅(qū)動設(shè)計 進給系統(tǒng)： 進給系統(tǒng)構(gòu)成元件 引導(dǎo)元件 移動件移動時，除進給方向外，尚需有直線導(dǎo)軌來限制 五個自由度。 14 四 .工具機械的基本構(gòu)成要素 ? 軌道引導(dǎo)設(shè)計 ? 滾動導(dǎo)軌： 滾動接觸引導(dǎo)一般多使用線性滑軌 ， 有點接觸的滾珠型與 線接觸的滾柱型 兩種形式 ， 因為不是面接觸 ， 磨擦係數(shù) (約 ~) 遠小於硬軌 ， 但負荷承載的能力則不及滑動導(dǎo)軌 ， 適合較高速 、 高精度 、 輕負荷的工具機 ， 滾珠型導(dǎo)軌容易高速化 ， 但抗振與承載力較差 ，無法承受高加速度所產(chǎn)生的慣性負荷 ， 滾柱型導(dǎo)軌承載力較高 ， 但在高速反覆運動時滾柱卻容易卡住 ， 而不易高速化 。 。 加工方式則以切削或輪磨等機型方式將工 件製成所需的形狀、尺寸及表面精度，按 造其功用可分為切削型、成形型、及使用 高級技術(shù)三類。 理論推導(dǎo)的結(jié)果，需賴實驗測試驗證 。工作機械概要 王福清 經(jīng)理 上銀科技股份有限公司 系統(tǒng)發(fā)展部 中華民國 95 年 2 月 27 日 1 大 綱 一 . 現(xiàn)今臺灣工具機設(shè)計所面臨之問題 二 . 工具機械的定義 三 . 工具機械的分類 四 . 工具機械的基本構(gòu)成要素 五 . 工具機械的設(shè)計原理 2 一 .現(xiàn)今臺灣工具機設(shè)計所面臨之問題 ? 常有人批評國內(nèi)工具機業(yè)缺乏設(shè)計能力 ，只會模仿日本廠商的商品 。 經(jīng)驗的累積 、 傳遞 、交流應(yīng)以工程規(guī)範來進行 。 6 三 .工具機械的分類 分 類 方 式 分 類 實 例 加工作業(yè)內(nèi)容 車床，鑽床，切削中心機，銑床，切齒機 ，齒 輪成形機， 磨床，切斷機 ，刨削機，立式切削 機 ，鑽孔機 *表面成形機， **多機能工作機械 ， ***特殊加工機械， ****其他工作機械 加工對象工作物的形狀 圓筒面、平面、特殊、任意曲面 加工客戶需求 切削加工工作機械、研削加工工作機械、研磨 加工工作機械、特殊加工工作機械 利用型態(tài) (用途 ) 泛用工作機械、單能工作機械、專用工作機械 、複合工作機械、特別式樣工具機械 控制方式 手動操作式、機械控制方式、油壓控制、 程式控制方式、 NC(數(shù)值 ) 構(gòu)造型態(tài) 主軸 :立式、臥式刀具臺的形態(tài) :砲塔形、複式 形立柱形態(tài) :門形、單立柱 工具與工件的運動型態(tài)組合 工具回轉(zhuǎn)運動 工作物直線運動 工具直線運動 工作物回轉(zhuǎn)運動 工具回轉(zhuǎn)運動 工作物回轉(zhuǎn)運動 註 : *搪磨床、拋光機、擦光 機、磨光機 ** 專用工作機械、拋光 機 (迴轉(zhuǎn)中心機 )、 MC 切削中心機、 FMC、 FMS(彈性製造系統(tǒng) ) ***放電加工機、電解加 工機、超音波加工機、雷射加工機 ****螺紋切削機、攻牙 機、 7 四 .工具機械的基本構(gòu)成要素 機械結(jié)構(gòu) : l五大主要結(jié)構(gòu)件 l結(jié)合處設(shè)計 l軌道引導(dǎo)設(shè)計 l驅(qū)動設(shè)計 進給系統(tǒng) NC(數(shù)值控制 )裝置 主軸 8 四 .工具機械的基本構(gòu)成要素 ? 五大主要結(jié)構(gòu)件 : 9 四 .工具機械的基本構(gòu)成要素 主要結(jié)構(gòu)設(shè)計準則 。電氣、液壓及周邊等設(shè)備部件的安裝位置合理。 15 四 .工具機械的基本構(gòu)成要素 ? 驅(qū)動設(shè)計 進給系統(tǒng)： 主要任務(wù)是將滑動件（工作臺或主軸頭、砂輪座、立柱等）沿著導(dǎo)軌，依指令速率平穩(wěn)的運動，其中除了考慮機械傳動元件的設(shè)計外，還牽涉到伺服