文档介绍：数控机床结构设计与总体布局
第一节数控机床的结构设计要求
数控机床的主体结构包括
主运动部件
进给运动部件,即工作台、拖板等进给运动的执行部件;滚珠丝杠螺母副等传动部件以及床身、立柱等支承部件
冷却、润滑、转位和夹紧等辅助装置
对于加工中心类的数控机床,还有刀库、自动换刀装置等附加装置
在进行数控机床结构设计时要满足以下几项要求:
机床的结构刚度
提高机床的抗振性
提高低速进给运动的平稳性和运动精度
机床的结构刚度
机床的刚度是指在切削力和其他力的作用下,抵抗变形的能力
由于机械结构(如机床床身、导轨、工作台、刀架和主轴等)的几何精度与变形产生的定位误差在,加工过程中不能人为地调整与补偿,因此,必须把各处机械结构部件产生的弹性变形控制在最小限度内,以保证所要求的加工精度与表面质量。
为合理地提高机床的结构刚度,通常遵循以下原则和措施
合理地选择构件的结构形式
正确选择截面的形状和尺寸
合理选择及布置隔板和肋条
提高构件的局部刚度
选用焊接结构的构件
合理的结构布局可以提高刚度
采取补偿构件变形的结构措施
(c)
(d)
图5采用辅助导轨结构
提高机床的抗振性
机床在切削加工时可能产生两种形态的振动:强迫振动和自激振动(或称颤振)。机床的抗振性是指机床抵抗这两种振动的能力
机床强迫振动的根源是:高速旋转零部件的动态不平衡力、往复运动件的换向冲击力、周期变化的切削力等
自激振动:
提高机床抗振性的措施
减少机床的内部振源
提高静态刚度
增加构件或结构的阻尼
提高低速进给运动的平稳性和运动精度
减少动、静摩擦系数之差
提高传动系统的传动刚度
减小机床的热变形
减少机床内部热源和发热源
改善散热和隔热条件
合理设计机床的结构及布局
进行热变形补偿
第二节数控机床的主传动与主轴部件
数控机床主传动的特点
采用调速电机驱动
传动路线短
转速高、功率大
变速范围大
变速迅速可靠