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1、会计学1数控机床数控机床(sh kn j chun)结构设计结构设计第一页，共13页。第一节第一节 数控机床数控机床(sh kn j chun)的结构设计要求的结构设计要求n n数控机床的主体结构包括 n n主运动部件 n n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 n n冷却、润滑、转位和夹紧等辅助装置n n对于加工中心类的数控机床，还有刀库、自动(zdng)换刀装置等附加装置 第1页/共13页第二页，共13页。n n在进行数控机床结构设计时要满足(mnz)以下几项要求：n n机床的结构刚度n n提高机床的抗振性 n n提高低速进给运
2、动的平稳性和运动精度第2页/共13页第三页，共13页。n n机床的结构刚度机床的结构刚度 n n机床的刚度是指在切削力和其机床的刚度是指在切削力和其他他(qt)力的作用下，抵抗变力的作用下，抵抗变形的能力形的能力 n n由于机械结构（如机床床身、由于机械结构（如机床床身、导轨、工作台、刀架和主轴等）导轨、工作台、刀架和主轴等）的几何精度与变形产生的定位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误差在，加工过程中不能人为地调整与补偿，因此，必须把地调整与补偿，因此，必须把各处机械结构部件产生的弹性各处机械结构部件产生的弹性变形控制在最小限度内，以保变形控制在最小限度内，以保证所要求的加
3、工精度与表面质证所要求的加工精度与表面质量。量。第3页/共13页第四页，共13页。n n为合理地提高机床的结构刚度，通常遵循以下原则和措施 n n合理地选择构件的结构形式(xngsh)n n正确选择截面的形状和尺寸 n n合理选择及布置隔板和肋条 n n提高构件的局部刚度 n n选用焊接结构的构件 第4页/共13页第五页，共13页。n n合理的结构布局合理的结构布局(bj)可以提高可以提高刚度刚度 n n采取补偿构件变形的结构措施采取补偿构件变形的结构措施(c)(d)图5采用辅助导轨结构第5页/共13页第六页，共13页。n n提高机床的抗振性提高机床的抗振性 n n机床在切削加工时可能产生两机
4、床在切削加工时可能产生两种形态的振动：强迫振动和自种形态的振动：强迫振动和自激振动激振动(或称颤振或称颤振)。机床的抗。机床的抗振性是指机床抵抗这两种振动振性是指机床抵抗这两种振动的能力的能力 n n机床强迫振动的根源机床强迫振动的根源(gnyun)是：高速旋转零部件的动态不是：高速旋转零部件的动态不平衡力、往复运动件的换向冲平衡力、往复运动件的换向冲击力、周期变化的切削力等击力、周期变化的切削力等 n n自激振动：自激振动：第6页/共13页第七页，共13页。n n提高机床抗振性的措施提高机床抗振性的措施(cush)n n减少机床的内部振源减少机床的内部振源 n n提高静态刚度提高静态刚度 n
5、 n增加构件或结构的阻尼增加构件或结构的阻尼 第7页/共13页第八页，共13页。n n提高低速进给运动的平稳性和提高低速进给运动的平稳性和运动精度运动精度 n n减少动、静摩擦系数之差减少动、静摩擦系数之差 n n提高传动系统的传动刚度提高传动系统的传动刚度 n n减小机床的热变形减小机床的热变形(bin xng)n n减少机床内部热源和发热源减少机床内部热源和发热源 n n改善散热和隔热条件改善散热和隔热条件 n n合理设计机床的结构及布局合理设计机床的结构及布局 n n进行热变形进行热变形(bin xng)补偿补偿 第8页/共13页第九页，共13页。第二节第二节第二节第二节 数控机床的主传
6、动数控机床的主传动数控机床的主传动数控机床的主传动(chundng)(chundng)与主轴部件与主轴部件与主轴部件与主轴部件 n n数控机床主传动的特点数控机床主传动的特点 n n采用调速电机驱动采用调速电机驱动 n n传动路线短传动路线短 n n转速高、功率大转速高、功率大 n n变速范围大变速范围大 n n变速迅速变速迅速(xn s)可靠可靠 第9页/共13页第十页，共13页。n n数控机床主轴的变速数控机床主轴的变速(bin s)方式方式 n n无级变速无级变速(bin s)n n分段无级变速分段无级变速(bin s)n n内置电动机的主轴变速内置电动机的主轴变速(bin s)第10页
7、/共13页第十一页，共13页。n n主轴部件主轴部件 n n数控机床数控机床(sh kn j chun)对主轴部件的要求对主轴部件的要求 n n足够高的刚度足够高的刚度 n n较高的回转精度较高的回转精度 n n较好的抗振性较好的抗振性 n n热稳定性强热稳定性强 n n精度保持性长精度保持性长 n n定位可靠准确定位可靠准确 n n其它要求其它要求 第11页/共13页第十二页，共13页。n n主轴组件的组成和轴承选型主轴组件的组成和轴承选型 n n主轴组件包括主轴、轴承、传动主轴组件包括主轴、轴承、传动件和相应的紧固件。主轴的端部件和相应的紧固件。主轴的端部是标准的，传动件如齿轮、带轮是标准的，传动件如齿轮、带轮等与一般机械零件相同。因此等与一般机械零件相同。因此(ync)，研究主轴组件，主要是，研究主轴组件，主要是研究主轴的支承形式和轴承的选研究主轴的支承形式和轴承的选型。型。第12页/共13页第十三页，共13页。