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合理布局能提高高剛性數(shù)控車床的剛性

閱讀:2177      發(fā)布時(shí)間:2020-6-10
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   高剛性數(shù)控車床的軸承采用前后配對(duì)高速軸承,高轉(zhuǎn)速、高剛性、低噪音、持久精度,床身結(jié)構(gòu)采用高剛性鑄鐵,樹脂砂工藝,床腳和床身整體結(jié)構(gòu),具有排屑流暢,結(jié)構(gòu)緊湊,造型美觀等特點(diǎn)。
  機(jī)床的導(dǎo)軌和支承件的聯(lián)接部件,往往是局部剛度弱的部分,但是聯(lián)接方式對(duì)局部剛度的影響很大。導(dǎo)軌和床身的聯(lián)接形式若導(dǎo)軌尺寸較寬時(shí),應(yīng)用雙壁聯(lián)接型式。導(dǎo)軌較窄時(shí),可用單壁或加厚的單壁聯(lián)接,或者在單壁上增加垂直筋條以提高局部剛度。
  機(jī)床的床身、立柱等支承件,采用鋼板和型鋼焊接而成,具有減小質(zhì)量提高剛度的顯著優(yōu)點(diǎn)。鋼的彈性模量約為鑄鐵的兩倍,在形狀和輪廓尺寸相同的前提下,如要求焊接件與鑄件的剛度相同,則焊接件的壁厚只需鑄件的一半;如果要求局部剛度相同,則因局部剛度與壁厚的三次方成正比,所以焊接件的壁厚只需鑄件壁厚的80%左右。此外,無論是剛度相同以減輕質(zhì)量,或者質(zhì)量相同以提高剛度,都可以提高構(gòu)件的諧振頻率,使共振不易發(fā)生。用鋼板焊接有可能將構(gòu)件做成全封閉的箱形結(jié)構(gòu),從而有利于提高構(gòu)件的剛度。
  合理的結(jié)構(gòu)布局可以提高高剛性數(shù)控車床的剛度:
  以臥式鏜床或臥式加工中心為例進(jìn)行分析,在不同的布局形式中,主軸箱是單面懸掛在立柱側(cè)面,主軸箱的自重將使立柱產(chǎn)生彎曲變形;切削力將使立柱產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)變形。這些變形將影響到加工精度。主軸箱中心位于立柱的對(duì)稱面內(nèi),主軸箱的自重不再引起立柱的變形,相同的切削力所引起的立柱的彎曲和扭轉(zhuǎn)變形均大為減小,這就相當(dāng)子提高了機(jī)床的剛度。
  高剛性數(shù)控車床的拖板和工作臺(tái),由于結(jié)構(gòu)尺寸的限制,厚度尺寸不能設(shè)計(jì)得太大,但是寬度或跨度又不能減小,因而剛度不足,為彌補(bǔ)這個(gè)缺陷,除主導(dǎo)軌外,在懸伸部位增設(shè)輔助導(dǎo)軌,可大大提高拖板和工作臺(tái)的剛度。

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