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提高數(shù)控銑床的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)剛度的方法

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提高數(shù)控銑床的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)剛度的方法

發(fā)布日期:2016-05-24 作者: 點(diǎn)擊:

數(shù)控銑床是按照手動(dòng)輸人數(shù)據(jù)(MDI)方式提供的指令進(jìn)行工作的。由機(jī)床床身、導(dǎo)軌、工作臺(tái)、刀架和主軸箱的兒何精度與變形所產(chǎn)生的定位誤差取決于它們的結(jié)構(gòu)剛度,而且這些誤差在加工過程中不能進(jìn)行人為的調(diào)整與補(bǔ)償。因此,必須把移動(dòng)部件的質(zhì)量和切削力引起的彈性變形控制在最小限度之內(nèi),以保證所要求的加工精度與表面質(zhì)量。  

 為了提高數(shù)控銑床主軸的剛度,除了經(jīng)常采用三支承結(jié)構(gòu)以外,立式加工中心型號(hào)還可選用剛性很好的雙列短圓柱滾子軸承和角接觸向心推力軸承,以減小主軸的徑向和軸向變形。同時(shí),加強(qiáng)肋板的結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)床大件的剛度有著明顯的影響。

在大型數(shù)控銑床中,移動(dòng)載荷給機(jī)床的變形帶來很大的影響。除了加強(qiáng)構(gòu)件的剛度之外,某些機(jī)床采用液力平衡或重塊平衡來減少構(gòu)件的變形。重塊平衡結(jié)構(gòu)示意圖,它利用重塊可以有效地減小主軸箱在左右移動(dòng)時(shí)對(duì)橫梁變形的影響。另外,如果把橫梁的導(dǎo)軌加工成中凸形,也能抵消一部分橫梁的變形。

提高機(jī)床各部件的接觸剛度能夠增加機(jī)床的承載能力,采用刮研的方法可以增加單位面積上的接觸點(diǎn);在結(jié)合面之間施加足夠大的預(yù)加載荷也能夠增加接觸面積,這些措施都能有效地提高接觸剛度。

改善動(dòng)態(tài)特性的方法主要是:提高系統(tǒng)的靜剛度、增加阻尼以及調(diào)整構(gòu)件的質(zhì)量和自振頻率。試驗(yàn)表明,提高阻尼系數(shù)是改善抗振性的有效方法。鋼板的焊接結(jié)構(gòu)既可以增加靜剛度,減小結(jié)構(gòu)質(zhì)量,又可以增加構(gòu)件本身的阻尼。因此,近年來在一些數(shù)控機(jī)床上采用了鋼板焊接結(jié)構(gòu)的床身、立柱、橫梁和工作臺(tái)。封砂鑄件也有利于振動(dòng)的衰減,它對(duì)提高抗振性也有較好的效果。

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