【正文】 0 中國機械資訊網(wǎng),l | G { I$qQ 對數(shù)控車床，床身傾斜布局，設(shè)傾角為 β ，床身所受扭矩為 ： (52)。R0 6^39。中國機械資訊網(wǎng) b l1x l F。機床的各部件在這些力的作用下將產(chǎn)生變形，如 各基礎(chǔ) 件的彎曲和扭轉(zhuǎn)變形，支承構(gòu)件的局部變形，固定 連接面和運動嚙合面的接觸變形等。.p0C ~ M:g5R7g}0 中國機械資訊網(wǎng) a{,G {5e4a H1d (6) 刀庫、刀架和自動換刀裝置 (ATC) 。數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)要求發(fā)布: 2008827 12:13p8d F+n 0 X X h I G B W0(5) 實現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、分度定位的裝置和附件，如回轉(zhuǎn)工作臺。Z | e J中國機械資訊網(wǎng)3U%e7T!~7h _ y(w |5J 機床在加工過程中，受多種外力的作用，包括運動部件和工件的自重、切削力、驅(qū)動力、加減速時的慣性力、摩擦阻力等。這種傾斜布置的結(jié)構(gòu)為數(shù)控車床所普遍采用。Q。G0 中國機械資訊網(wǎng) H N8e*j$\ K \ 設(shè)床身截面積和慣性矩及其所受切削力 P 相等，對傳統(tǒng)車床，床身水平布局，床身所受扭矩為 ：中國機械資訊網(wǎng))B9r v(b:M d中國機械資訊網(wǎng)*Z,E N!l(zamp。]中國機械資訊網(wǎng)e*Jp n a `8w1T 在機床各部件的固定連接面和運動副的結(jié)合面之間，總會存在宏觀和微觀不平，兩個面之間真正接觸的只是一些高點，實際接觸面積小于兩接觸表面的面積 ( 名義接觸面積 ) ，因此，在承載時，作用于這些接觸點的壓強要比平均壓強大得多，從而產(chǎn)生接觸變形。從結(jié)果看，焊接床身的剛度高于鑄造床身。自激振動的頻率接近或略高于機床主振型的低階固有頻率，振幅較大，對加工過程產(chǎn)生極為不利的影響。這種措施常用于鋼板焊接的結(jié)構(gòu)。S V S中國機械資訊網(wǎng) ?E O O。在機床布局時，應(yīng)考慮使排屑通暢，應(yīng)設(shè)置自動排屑裝置以隨時將切屑排到機床外，同時應(yīng)在工作臺或?qū)к壣显O(shè)置隔熱防護罩，使 數(shù)控技術(shù)] D bamp。F39。_7c ` j m c q*t N j)_ p h j n0(a) 軸向補償； (b) 立柱熱平衡補償中國機械資訊網(wǎng)6t {3d j$} p中國機械資訊網(wǎng)。此外，塑料質(zhì)地較軟，即便嵌入金屬碎屑、灰塵等，也不致?lián)p傷金屬導(dǎo)軌面和軟帶本身，可延長導(dǎo)軌副的使用壽命。然后，與塑料導(dǎo)軌相配的金屬導(dǎo)軌面 ( 或模具 ) 用溶劑清洗后涂上一薄層硅油或?qū)Ｓ妹撃?，以防與耐磨涂層粘接。W Z0中國機械資訊網(wǎng) O 2H。u uamp。^39。但靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并需要有一個具有良好過濾效果的液壓裝置，制造成本較高。Z/i E0開式靜壓導(dǎo)軌的工作原理如圖 517(a) 所示。? a4UT { Q ?2w W f0 中國機械資訊網(wǎng) Y p T!D6_ ?。當運動部件移動時，滾柱 3 在支承部件的導(dǎo)軌面與本體 6 之間滾動，同時又繞本體 6 循環(huán)滾動，滾柱 3 與運動部件的導(dǎo)軌面不接觸：因而該導(dǎo)軌面不需淬硬磨光。中國機械資訊網(wǎng) q D!J$q1z p N p1J。a3] L n2Y%Z0 .[ Q5Damp。導(dǎo)軌上的塑料常用聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶和環(huán)氧型耐磨導(dǎo)軌涂層兩類。中國機械資訊網(wǎng) x S:g J2A P/S _z0~9l,w9e_ k s03 ．熱變形補償U T3S aP` ^ G I X0 中國機械資訊網(wǎng) m*j M _c39。中國機械資訊網(wǎng)w5E:f `0c中國機械資訊網(wǎng)r E L gQ Y1 (3) 在機床布局時，盡量減少內(nèi)部熱源中國機械資訊網(wǎng)]。這些產(chǎn)生熱量的部件和部位稱為熱源。圖58 所示為兩種車床床身結(jié)構(gòu)及動態(tài)特性的對比，充填泥芯的 床身阻尼顯著增加。如果動態(tài)力的頻率與機床某部件的固有頻率重合，則將發(fā)生共振。R P K P!h0 8c。中國機械資訊網(wǎng)([ B$V E q中國機械資訊網(wǎng) _ ] I/x Q W6p P 如圖57 所示的大型龍門銑床，當主軸部件移到橫梁中部時，橫梁的彎曲變形 ( 下凹 ) 最大。c bamp。由于該立柱承受彎扭組合載荷，故截面采用接近正方形的封閉外形，為了進一步提高抗彎、抗扭剛度，內(nèi)部采用了斜方雙層壁( 相當于斜縱向筋板) 和對角線交叉筋板。因此，通過合理設(shè)計截面形狀和尺寸，可大大提高基礎(chǔ)件的結(jié)構(gòu)靜剛度。$v k0Oe2`.L0 中國機械資訊網(wǎng)0W4w%L39。Z r }%l sh0 7~ H,H+J!| T2g0(3) 機床基礎(chǔ)件，通常指床身、底座、立柱、滑座、工作臺等。|b d。中國機械資訊網(wǎng)amp。從俯視截面看，兩個立柱截面形狀為矩形，矩形尺寸大的方向正是因切削力作用產(chǎn)生大的彎曲載荷的方向。:?.s$N%T+L L 9F0 T l9} z` n0中國機械資訊網(wǎng) I39。VD(? L中國機械資訊網(wǎng)4|j/M4l9E {m 圖56 所示為傳統(tǒng)的臥式鏜銑床的結(jié)構(gòu)布局和臥式加工中心 ( 臥式自動換刀數(shù)控鏜銑床 ) 的結(jié)構(gòu)布局的比較。j(B x$E I中國機械資訊網(wǎng)39。I G+~ bK b g Bm xamp。2o h w,A { D0 !^ O p*b ? G0q l0提高機床的抗振性，可以從提高靜剛度、固有頻率和增加阻尼幾個方面著手。瑞士的精密磨床生產(chǎn) 廠家斯 圖德 (STUDER) 公司制成了 S40 和 S50 系列數(shù)控外圓磨床的樹脂混凝土床身，具有剛度高、 抗振性好 、耐化學(xué)腐蝕和耐熱的特點。最典型的實例是許多臥式加工中心所采用的框式雙立柱結(jié)構(gòu)，主軸箱嵌入框式立柱內(nèi) ( 見圖 59) ，且以立柱左、右導(dǎo)軌兩內(nèi)側(cè)定位，在熱變形時，主軸中心在水平方向的位置保持不變，從而減小了熱變形的影響。a I c o(a9V (a) 斜床身； (b) 平床身和斜滑板中國機械資訊網(wǎng)1H zX ]amp?，F(xiàn)代數(shù)控機床采用的導(dǎo)軌主要有塑料滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌。|8_ t (1) 摩擦特性好中國機械資訊網(wǎng) q)t2] h b*A mP。首先，將導(dǎo)軌粘貼面加工至表面粗糙度為 ~ 的表面，為了對軟帶起定位作用，導(dǎo)軌粘貼面應(yīng)加工成 ~ 深的凹槽，如圖 513 所示。由于這類塑料導(dǎo)軌采用 涂刮或 注入膏狀塑料的方法，故習(xí)慣上稱為“涂塑導(dǎo)軌”或“注塑導(dǎo)軌”。使用時，導(dǎo)軌 體固定在不運動部件上，滑塊固定在運動部件上。F ` k B*P ~ | [6O4F0 /H l ~ \ n0(5) 可預(yù)加負載，提高剛度。而閉式靜壓導(dǎo)軌能承受較大的顛覆力矩，導(dǎo)軌剛度也較高，其工作原理如圖 517(b) 所示。由于各相應(yīng)節(jié)流器的作用，使油腔 3 、數(shù)控技術(shù)J/F W A39。?,u0( 三 ) 靜壓導(dǎo)軌O$D o+k5h c0 *^+j3U39。}*Z ~ D n!\+{ r0 Y } ]+a)qQ。y H ^Z q d S L R g H0( 二 ) 滾動導(dǎo)軌中國機械資訊網(wǎng))L L k+_8R O中國機械資訊網(wǎng) a4q/BQ M!B _ ? 滾動導(dǎo)軌具有摩擦系數(shù)小 ( 一般在 左右 ) ，動、靜摩擦系數(shù)相差小，且?guī)缀醪皇苓\動變化的影響，定位精度和靈敏度高，精度保持性好等優(yōu)點。由于這類導(dǎo)軌軟帶采用粘貼方法，故習(xí)慣上稱為“貼塑導(dǎo)軌”。從圖可以看出，采用聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶的摩擦副的摩擦系數(shù)小，靜、動摩擦系數(shù)差別小，且曲線斜率為正值。Y中國機械資訊網(wǎng) e:G,f6G0?。yC。m K p(Y/R R0 中國機械資訊網(wǎng)1~Gamp。中國機械資訊網(wǎng)%Y n6a \ }a中國機械資訊網(wǎng) l4k8]~6lf!uamp。因為固有頻率 ( 其中， K 為靜剛度， m 為結(jié)構(gòu)質(zhì)量 ) ，所以在提高靜剛度時，能相對減小結(jié)構(gòu)件的重量，即提高單位重量的剛度，則能提高固有頻率。G D | 二、提高機床結(jié)構(gòu)的抗振性中國機械資訊網(wǎng).^ P B V w _ I中國機械資訊網(wǎng) l C E F d 機床的振動會在被加工工件表面留下振紋，影響工件的表面質(zhì)量，嚴重時則使加工過程難以進行下去。M G$WG 影響接觸剛度的根本因