数控机床的刚度及提高数控机床刚度的措施（二）

初学

　　对一些薄壁构件，为减小壁面的翘曲和构件截面的畸变，可以在壁板上设置图7—2所示的筋条，其中以蜂窝状加强筋较好，如图中(f)所示。它除了能提高构件刚度外，还能减小铸造时的收缩应力。
: G" z$ {) K4 l2 ], C8 M' O; n; D　　(3)提高构件的局部刚度
# v  F# R4 `2 L) p/ \　　机床的导轨和支承件的联接部件，往往是局部刚度最弱的部分，但是联接方式对局部刚度的影响很大。图7—3给出了导轨和床身联接的几种形式，如果导轨的尺寸较宽时，应用双壁联接型式，如图中(d)、(e)、(f)。导轨较窄时，可用单壁或加厚的单壁联接，或者在单壁上增加垂直筋条以提高局部刚度。
　　(4)选用焊接结构的构件
　　机床的床身、立柱等支承件，采用钢板和型钢焊接而成，具有减小质量提高刚度的显著优点。钢的弹性模量约为铸铁的两倍，在形状和轮廓尺寸相同的前提下，如要求焊接件与铸件的刚度相同，则焊接件的壁厚只需铸件的一半；如果要求局部刚度相同，则因局部刚度与壁厚的三次方成正比，所以焊接件的壁厚只需铸件壁厚的80%左右。此外，无论是刚度相同以减轻质量，或者质量相同以提高刚度，都可以提高构件的谐振频率，使共振不易发生。用钢板焊接有可能将构件做成全封闭的箱形结构，从而有利于提高构件的刚度。
2 [, x& z. z% e- ^  F5 {+ d　　2.合理的结构布局可以提高刚度
　　以卧式镗床或卧式加工中心为例进行分析，在图7-4所承的几种布局形式中，(a)、(b)、
  ^+ X& U0 n& Z0 d5 J4 p　　(c)三种方案的主轴箱是单面悬挂在立柱侧面，主轴箱的自重将使立柱产生弯曲变形；切削力将使立柱产生弯曲和扭转变形。这些变形将影响到加工精度。方案(d)的主轴箱中心位于立柱的对称面内，主轴箱的自重不再引起立柱的变形，相同的切削力所引起的立柱的弯曲和扭转变形均大为减小，这就相当子提高了机床的刚度。
　　数控机床的拖板和工作台，由于结构尺寸的限制，厚度尺寸不能设计得太大，但是宽度或跨度又不能减小，因而刚度不足，为弥补这个缺陷，除主导轨外，在悬伸部位增设辅助导轨，可大大提高拖板和工作台的刚度。
$ x* F1 o; r  X% I* _* ]( c8 q　　3.采取补偿构件变形的结构措施
　　当能够测出着力点的相对变形的大小和方向，或者预知构件的变形规律时，便可以采，取相应的措施来补偿变形以消除其影响，补偿的结果相当于提高了机床的刚度。如图7—5(a)所示的大型龙门铣床，当主轴部件移到横梁的中部时，横梁的弯曲变形最大。为此可将横梁导轨作成“拱形”，即中部为凸起的抛物线形，可使其变形得到补偿。或者通过在横梁内部安装的辅助横梁和预校正螺钉对主导轨进行预校正。也可以用加平衡重的办法，减少横梁同主轴箱自重而产生的变形，如图中(b)所示。落地镗床主轴套筒伸出时的自重下垂，卧式铣床主轴滑枕伸出时的自重下垂，均可用加平衡重的办法来减少或消除其下垂。
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