提高數(shù)控沖床靜、動(dòng)剛度措施
發(fā)布者：卓東機(jī)械 發(fā)布時(shí)間：2011/11/15 9:24:34
數(shù)控沖床在發(fā)展的最初階段，其機(jī)械結(jié)構(gòu)與通用機(jī)床相比沒有多大變化，只是在自動(dòng)變速、刀架或工作臺(tái)自動(dòng)轉(zhuǎn)位和手柄操作等方面做些改變。隨著數(shù)控技術(shù)的日益發(fā)展，其控制方式和使用特點(diǎn)，對(duì)數(shù)控沖床的生產(chǎn)率、加工精度和壽命提出了更高的要求。
根據(jù)數(shù)控沖床的使用場(chǎng)合和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)數(shù)控沖床的機(jī)械結(jié)構(gòu)也相應(yīng)提出了以下要求。
1)較高的機(jī)床靜、動(dòng)剛度及良好的抗振性能
數(shù)控沖床是按照數(shù)控編程或手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)方式提供的指令自動(dòng)進(jìn)行加工的。由于機(jī)械結(jié)構(gòu)（如機(jī)床床身、導(dǎo)軌、工作臺(tái)、刀架和主軸部件等)的幾何精度與變形產(chǎn)生的定位誤差在加工過程中不能人為地調(diào)整與補(bǔ)償，因此，必須把各處機(jī)械結(jié)構(gòu)部件產(chǎn)生的彈性變形控制在最小限度內(nèi)，以保證所要求的加工精度與表面質(zhì)量，要從提高數(shù)控沖床靜剛度和動(dòng)剛度兩方面采取措施。
(1)提高數(shù)控沖床靜剛度的措施
①為了提高數(shù)控沖床主軸的剛度，不但經(jīng)常采用三支撐結(jié)構(gòu)，而且選用剛性很好的雙列短圓柱滾子軸承和角接觸向心推力軸承，以減小主軸的徑向和軸向變形。
②為了提高機(jī)床大件的剛度，采用封閉截面的床身，并采用液力平衡和重塊平衡來減少移動(dòng)部件因位置變動(dòng)造成的機(jī)床變形。
③增加機(jī)床的承載能力。采用刮研的方法增加單位面積上的接觸點(diǎn)，并在結(jié)合面之間施加足夠大的預(yù)加載荷，以增加接觸面積。這些措施都能有效地提高接觸剛度。
(2)合理布置支承件的隔板和筋條，以提高構(gòu)件的靜剛度。
提高數(shù)控沖床動(dòng)剛度及抗振性的措施
切削過程中的振動(dòng)不僅影響工件的加工精度和表面質(zhì)量，而且還會(huì)降低刀具壽命，影響生產(chǎn)率。為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的高效加工能力，并能進(jìn)行穩(wěn)定切削，在保證靜態(tài)剛度的前提下，對(duì)數(shù)控沖床的動(dòng)態(tài)特性提出更高要求，也就是說還必須提高動(dòng)剛度。常用的措施主要有:
①提高系統(tǒng)的剛度。
②減少機(jī)床的內(nèi)部振源
機(jī)床的高速旋轉(zhuǎn)主軸、齒輪、皮帶輪等均應(yīng)該進(jìn)行動(dòng)平衡;裝配在一起的旋轉(zhuǎn)部件，應(yīng)該保證同軸，并且要消除其配合間隙;機(jī)床上的高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件，應(yīng)該消除傳動(dòng)間隙，采用平衡裝置和降低往復(fù)運(yùn)動(dòng)件的重量等措施，以減小可能產(chǎn)生的激振力;裝在機(jī)床上的電動(dòng)機(jī)或液壓油泵、油馬達(dá)等旋轉(zhuǎn)部件需要隔振安裝;一些斷續(xù)切削的機(jī)床，斷續(xù)切削力本身就是激振力，可以在適當(dāng)?shù)牟课谎b上蓄能飛輪。
減少機(jī)床的內(nèi)部振源或降低激振力，就減少了產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)的可能性，相當(dāng)于提高了機(jī)床的抗振性。
③增大阻尼
增大阻尼是提高動(dòng)剛度和振動(dòng)穩(wěn)定性的有效措施。采用滑動(dòng)軸承較之滾動(dòng)軸承有較大的阻尼，對(duì)滾動(dòng)軸承適當(dāng)預(yù)緊也能夠增大阻尼。將型砂或混凝土等阻尼材料填充在支承構(gòu)件的夾壁中，可以有效地提高阻尼特性。其抗彎振動(dòng)的阻尼值有很大提高(在水平方向提高約10倍，在垂直方向提高約7倍)。
在承受彎曲振動(dòng)的支承件的表面噴涂一層有高內(nèi)阻和較高彈性模量的蒙古性材料，可以增大構(gòu)件的阻尼，抑制振動(dòng)的產(chǎn)生。
④調(diào)整構(gòu)件的自振頻率等
銅板的焊接結(jié)構(gòu)既可以增如靜剛度、減輕結(jié)構(gòu)重量，又可以增加構(gòu)件本身的阻尼，因此，近年來在數(shù)控沖床上采用了鋼板焊接結(jié)構(gòu)的床身、立柱、橫梁和工作臺(tái)。鑄件有利于震動(dòng)衰減，對(duì)提高抗震性也有較好的效果.
