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数控机床对床身结构的基本要求及结构类型介绍

发布时间:2015-06-29   点击次数:2905次

一、数控机床对床身结构的基本要求

       数控机床的床身是整个机床的基础支承件,一般用来放置导轨、主轴箱等重要部件。为了满足数控机床高速度、高精度、高生产率、高可靠性和高自动化程度的要求,与普通机床相比,数控机床应有更高的静、动刚度,更好的抗振性。数控机床床身主要在以下4个方面提出了更高的要求

1、很高的精度和精度保持性

      在床身上有很多安装零部件的加工面和运动部件的导轨面,这些面本身的精度和相互位置精度要求都很高,而且要能长时间保持。另外,机床在切削加工时,所有的静、动载荷最后往往都传到床身上,所以,床身上的受力很复杂。为,为保证零部件之间的相互位置或相对运动精,除满足几何尺寸位置等精度要求外,还需要满足、动刚度、抗振性、热稳定性和工艺等方面的技术要求。

2、应具有足够的静、动刚度

     静刚度包括:床身的自身结构刚度、局部刚度和接触刚度,都应该采取相应的措施,最后达到有较高的刚度一质量比。

     动刚度直接反映机床的动态特性,为了保证机床在交变载荷作用下具有较高的抵抗变形的能力和抵抗受迫振动及自激振动的能力,可以通过适当增加阻尼,提高固有频率等措施避免共振及因薄壁振动而产生的噪声。

3、较好的热稳定性

      对数控机床来说,尤其是高精度数控机床,热稳定性已成了一个突出问题,必须在设计上要作到使整机的热变形较小,或使热变形对加工精度的影响较小。

二、数控机床床身的结构

1、数控机床床身结构

      根据数控机床的类型不同,床身的结构形式有各种各样的形式。例如数控车床床身的结构形式有平床身、斜床身数控车床、平床身斜导轨和直立床身等四种类型,另外这种斜床身结构还能设计成封闭式断面,这样大大提高了床身的刚度。

?数控铣床,加工中心等这一类数控机床的床身结构与数控车床有所不同。例如加工中心的床身有固定立柱式和移动立柱式两种。前者一般适用于中小型立式和卧式加工中心。而后者又分为整体T形床身和前后床身分开组装的T形床身。所谓T形床身是指床身是由横置的前床身(亦叫横床身)和与它垂直的后床身(亦叫纵床身)组成。整体式床身,刚性和精度保持性都比较好,但是却给铸造和加工带来很大不便,尤其是大、中型机床的整体床身,制造时非得大型设备不可。

2、数控机床床身的截面形状

     数控机床的床身通常为箱体结构,合理设计床身的截面形状及尺寸,采用合理布置的筋板结构可以在较小质量下获得较高的静刚度和适当的固有频率。还有纵向筋板和横向筋板,分别对抗弯刚度和抗扭刚度有显著效果;米字形筋板和井字形筋板的抗弯刚度也较高,尤其是米字形更高。床身筋板一般根据床身结构和载荷分布情况进行设,满足床身刚度和抗振性要求,V形筋有利于加强导轨支承部分的刚度、斜方筋和对角筋结构可明显增强床身的扭转刚度,并且便于设计成全封闭的箱形结构。

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