数控机床结构设计.ppt

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1、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

2、，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

3、：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数控机床主轴的变速方式无级变速分段无级变速内置电动机的主轴变速主轴部件数控机床对主轴部件的要求足够高的刚度较高的回转精度较好的抗振性热稳定性强精度保持性长定位可靠准确其它要求主轴组件的组成和轴承选型主轴组件包

4、括主轴、轴承、传动件和相应的紧固件。主轴的端部是标准的，传动件如齿轮、带轮等与一般机械零件相同。因此，研究主轴组件，主要是研究主轴的支承形式和轴承的选型。