床身设计注意事项

为了满足数控机床高精度,高速度,高生产率,高可靠性和自动化程度,数控机床应具有更高的静,动刚度,更好的抗振性。

对床身结构提出以下四个要求:

1 很高的精度和精度保持性(床身的很多安装零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较高,而且能长时间保持。为保证零件之间的相互位置和系相对运动精度,除满足几何尺寸位置等精度要求外,还需要满足静动刚度,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,都应该采用相应的措施,最后达到具有较高刚度的刚度—质量比)

3 较好的热稳定性

二:床身结构

A:床身结构

“T”形床身可分为整体床身和分开组装床身。

所谓的“T”床身是指床身是由横置的前床身(亦叫横床身)和它垂直的后床身(亦叫纵床身)组成。

整体式床身,刚度和精度保持性都比较好,但是却给铸造和加工带来很大的不便,尤其是大中型机床的整体床身。

分离式床身,铸造工艺性和加工工艺性都大大改善。

由于床身导轨的跨距比较窄,致使工作台在横溜板上移动到达行程两端时容易出现翘曲,这将影响加工精度。

B:床身的截面形状

数控机床的床身通常为箱体结构,合理设计床身结构的截面形状及尺寸,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。

筋板类型:V形筋,斜方筋,对角筋,米字筋和井字筋,还有纵向和横向筋板。分别对抗弯强度和抗振性有显著效果,米字筋板和井字筋板的抗弯刚度也较高,尤其是米子形更高。钢板焊接结构:突出优点是制造周期短。

C 床身的刚度

合理设计床身的种筋板布置,可以提高床身的刚度。

箱体封砂结构(将大件的泥芯留在铸件中不清楚,利用沙粒的良好吸振性,可提高结构件的阻尼比,有明显的消振作用)有刚度和质量的关系式K=m*w*w(w为系统无阻尼振动时的固有频率)可以看出增加质量可以提高静刚度。焊接结构中,在床身内腔填充泥芯和混凝土等阻尼材料,当振动时,利用相对摩擦来耗散振动能量。