1.提高动态刚度
到目前为止,被大家所广为接受的提高动性刚度主要有三种方法,分别为系统刚度的提高、部件的调整以及阻尼的增加。在这三者之中,增加阻尼系数是最为常见同时也是最为有效的方法,而无数的实验结构已经证明,加强阻尼就是调整抗振性的最有效方法。众所周知,焊接结构的钢板在提高静态刚度、减轻重量负担方面具有显著作用,但更重要的是其还能够达到加大阻尼的效果。于是在最近这几年,许多数控机床的床身、工作台、横梁以及立柱也都大多采用这种钢板焊接,同时还有一小部分机床会采用封砂铸件这一种方法,因为其在减少振动、提高抗振性方面的效用较为突出。
2.降低机床热变形
在机床的工作过程中会产生很大的热量,而这些热量也是造成机床热变形的一个最主要的原因。而为了降低这种有热量导致的热变形,最简单也最有效的办法就是远离热源。当然,这也只是在某种程度上降低危害,毕竟想要从根本上排除这种热变形是不可能的,所以就需要使用散热和冷空的处理方法,从而降低热源的影响。而众多方法中效果最为显著的便是利用在机床的发热部位实行强制冷却,同时也可以通过使用加热机床的低温部分的方法,让机床各点的温度始终趋于同一水平,这样可以有效较少由温差而造成的翘曲变形。当然,对于数控车床的主轴箱来说,必须要能确保主轴的热变形是发生在刀具切入的垂直方向上。只有这样才能够使由于主轴热变形而对加工直径的影响降低到最小限度。另外,尽可能减小主轴中心与主轴向地面的距离也不失为一个好方法,这样可以减少热变形的总量,以此同时保持主轴箱的前后温升一致,得以避免主轴变形而出现倾斜的情况。
3.优化主轴系统性能
数控机床主轴系统是数控机床的核心部分,而它的性能优化就显得尤为重要,因为它对于机床的生产能力具有决定性的的作用。现在的数控机床通常习惯采用的主轴是一种前后部位采用不同的轴承来进行支撑的主轴,其中它的前轴是由短圆柱和向心推力轴承组合而成,而它的后轴则是应用了具有向心推力的球行构造来支撑的。由于这样的配置组合在加大主轴的综合性刚度方面具有很好的效果,能够让机床产生更强的切削能力,因而这种应用在数控机床中也较为常见。与此不同的是,当面对载重较轻、运转高速的数控机床时,则一般情况下会采用在前轴设置精度较高的、向心推力较好的轴承的方法,主要是因为这样的设置能够保持即使在高速状态下也能相对稳定,甚至是最快转速能够达到每分钟四千转,但是他也并不是完美的,他还具有一个显著的缺点就是承载能力方面比较弱。除此之外,还有一种类似锥滚的轴承,它单列或是双列都可以应用,不仅轴承刚度条件好,承载能力强,而且即使在面对较强的动力载荷的情况下,也能够较好的进行调整,美中不足的便是存在精度不高以及转速低的问题,因而这种轴承更适用于重载或者是精度较低的数控机床。
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