在數(shù)控機床發(fā)展的最初階段松浆，其機械結構與通用機床相比沒有多大的變化幻役，只是在自動變速谐浆、刀架和工作臺自動轉位和手柄操作等方面作些改變经褒。隨著數(shù)控技術的發(fā)展，考慮到它的控制方式和使用特點姿记，才對機床的生產(chǎn)率哈讯、加工精度和壽命提出了更高的要求。數(shù)控機床的主體機構有以下特點：1)由于采用了高性能的無級變速主軸及伺服傳動系統(tǒng)逼肯，數(shù)控機床的極限傳動結構大為簡化耸黑，傳動鏈也大大縮短;2)為適應連續(xù)的自動化加工和提高加工生產(chǎn)率桃煎，數(shù)控機床機械結構具有較高的靜、動態(tài)剛度和阻尼精度大刊，以及較高的耐磨性为迈，而且熱變形小;3)為減小摩擦、消除傳動間隙和獲得更高的加工精度缺菌，更多地采用了高效傳動部件葫辐，如滾珠絲杠副和滾動導軌、消隙齒輪傳動副等;4)為了改善勞動條件伴郁、減少輔助時間耿战、改善操作性、提高勞動生產(chǎn)率焊傅，采用了刀具自動夾緊裝置剂陡、刀庫與自動換刀裝置及自動排屑裝置等輔助裝置。根據(jù)數(shù)控機床的適用場合和機構特點狐胎，對數(shù)控機床結構因素提出以下要求：

　　一鸭栖、較高的機床靜、動剛度

　　數(shù)控機床是按照數(shù)控編程或手動輸入數(shù)據(jù)方式提供的指令自動進行加工的粮按。由于機械結構(如機床床身忽浓、導軌、工作臺已转、刀架和主軸箱等)的幾何精度與變形產(chǎn)生的定位誤差在加工過程中不能為地調整與補償矮憔，因此，必須把各處機械結構部件產(chǎn)生的彈性變形控制在最小限度內(nèi)渗送，以保證所要求的加工精度與表面質量遭绝。

　　為了提高數(shù)控機床主軸的剛度，不但經(jīng)常采用三支撐結構铡暂，而且選用鋼性很好的雙列短圓柱滾子軸承和角接觸向心推力軸承鉸接出相信忒力軸承 邢侵，以減小主軸的徑向和軸向變形。為了提高機床大件的剛度倡油，采用封閉界面的床身，并采用液力平衡減少移動部件因位置變動造成的機床變形剧灰。為了提高機床各部件的接觸剛度栓栋，增加機床的承載能力，采用刮研的方法增加單位面積上的接觸點匣吊，并在結合面之間施加足夠大的預加載荷儒拂，以增加接觸面積。這些措施都能有效地提高接觸剛度色鸳。

　　為了充分發(fā)揮數(shù)控機床的高效加工能力社痛，并能進行穩(wěn)定切削见转，在保證靜態(tài)剛度的前提下，還必須提高動態(tài)剛度蒜哀。常用的措施主要有提高系統(tǒng)的剛度斩箫、增加阻尼以及調整構件的自振頻率等。試驗表明撵儿，提高阻尼系數(shù)是改善抗振性的有效方法乘客。鋼板的焊接結構既可以增加靜剛度、減輕結構重量淀歇，又可以增加構件本身的阻尼易核。因此，近年來在數(shù)控機床上采用了鋼板焊接結構的床身浪默、立柱牡直、橫梁和工作臺。封砂鑄件也有利于振動衰減薛淆，對提高抗振性也有較好的效果台泥。

　　二、減少機床的熱變形

　　在內(nèi)外熱源的影響下模譬，機床各部件將發(fā)生不同程度的熱變形必胜，使工件與刀具之間的相對運動關系遭到破環(huán)，也是機床季度下降啥读。對于數(shù)控機床來說誓梦，因為全部加工過程是計算的指令控制的，熱變形的影響就更為嚴重然枫。為了減少熱變形夯饲，在數(shù)控機床結構中通常采用以下措施。

　　1) 減少發(fā)熱

　　機床內(nèi)部發(fā)熱時產(chǎn)生熱變形的主要熱源雾诈，應當盡可能地將熱源從主機中分離出去撑雨。

　　2) 控制溫升

　　在采取了一系列減少熱源的措施后，熱變形的情況將有所改善陶店。但要完全消除機床的內(nèi)外熱源通常是十分困難的戴卜，甚至是不可能的。所以必須通過良好的散熱和冷卻來控制溫升琢岩，以減少熱源的影響投剥。其中部較有效的方法是在機床的發(fā)熱部位強制冷卻，也可以在機床低溫部分通過加熱的方法担孔，使機床各點的溫度趨于一致江锨，這樣可以減少由于溫差造成的翹曲變形。

　　3) 改善機床機構

　　在同樣發(fā)熱條件下糕篇，機床機構對熱變形也有很大影響啄育。如數(shù)控機床過去采用的單立柱機構有可能被雙柱機構所代替酌心。由于左右對稱，雙立柱機構受熱后的主軸線除產(chǎn)生垂直方向的平移外挑豌，其它方向的變形很小安券，而垂直方向的軸線移動可以方便地用一個坐標的修正量進行補償。

　　軸的熱變形發(fā)生在刀具切入的垂直方向上浮毯。這就可以使主軸熱變形對加工直徑的影響降低到最小限度完疫。在結構上還應盡可能減小主軸中心與主軸向地面的距離，以減少熱變形的總量债蓝，同時應使主軸箱的前后溫升一致躯饿，避免主軸變形后出現(xiàn)傾斜。

　　數(shù)控機床中的滾珠絲杠常在預計載荷大缚宜、轉速高以及散熱差的條件下工作犯弯，因此絲杠容易發(fā)熱。滾珠絲杠熱生產(chǎn)造成的后果是嚴重的型圈，尤其是在開環(huán)系統(tǒng)中意澡，它會使進給系統(tǒng)喪失定位精度。目前某些機床用預拉的方法減少絲杠的熱變形喜拥。對于采取了上述措施仍不能消除的熱變形蒜丙，可以根據(jù)測量結果由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出補償脈沖加以修正。

　　三抹欢、減少運動間的摩擦和消除傳動間隙

　　數(shù)控機床工作臺(或拖板)的位移量十一脈中當量為最小單位的溯童，通常又要求能以基地的速度運動。為了使工作臺能對數(shù)控裝置的指令作出準確響應脉织，就必須采取相應的措施求馋。目前常用的滑動導軌、滾動導軌和靜壓導軌在摩擦阻尼特性方面存在著明顯的差別篙耗。在進給系統(tǒng)中用滾珠絲杠代替滑動絲杠也可以收到同樣的效果迫筑。目前，數(shù)控機床幾乎無一例外地采用滾珠絲杠傳動宗弯。

　　數(shù)控機床(尤其是開環(huán)系統(tǒng)的數(shù)控機床)的加工精度在很大程度上取決于進給傳動鏈的精度脯燃。除了減少傳動齒輪和滾珠絲杠的加工誤差之外，另一個重要措施是采用無間隙傳動副罕伯。對于滾珠絲杠螺距的累積誤差曲伊，通常采用脈沖補償裝置進行螺距補償。

　　四追他、提高機床的壽命和精度保持性

　　為了提高機床的壽命和精度保持性，在設計時應充分考慮數(shù)控機場零部件的耐磨性岛蚤，尤其是機床導軌邑狸、進給伺港機主軸部件等影響進度的主要零件的耐磨性懈糯。在使用過程中，應保證數(shù)控機床各部件潤滑良好单雾。

　　五赚哗、減少輔助時間和改善操作性能

　　數(shù)控機床的單件加工中，輔助時間(非切屑時間)占有較大的比重乐慌。要進一步提高機床的生產(chǎn)率妈唯，就必須采取促使最大限度地壓縮輔助時間。目前已經(jīng)有很多數(shù)控機床采用了多主軸飘含、多刀架燃悍、以及帶刀庫的自動換刀裝置等，以減少換刀時間鼓笨。對于切屑用量加大的數(shù)控機床箭瘫，床身機構必須有利于排屑。

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