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数控机床原理与结构分析——数控机床的主体结构
惯性矩
2.合理的结构布局可以提高刚度
(c)
(d)
图3-4 卧式加工中心的几种布局形式
图3-5 采用辅助导轨结构
3.采取补偿构件变形的结构措施
b) 加平衡重减少横梁变形
a) 预校正螺钉对主导轨预校正
图3-6 补偿构件变形的措施
3.2.2.良好的抗振性能
1.强迫振动 2.自激振动 3.提高机床抗振性的措施 (1)减少机床的内部振源 (2)提高静态刚度 (3)增加构件或结构的阻尼
图3-16 滚动导轨块
图3—17 滚动导轨组件 1-中间导向 2-滚珠 3-油孔 4-保持器
a)
b) 图3-18 直线滚动导轨的预紧方法
1 、2-导轨体 3-调整螺钉
3.静压导轨 图3—19 静压导轨
3.5.数控机床的总体布局
3.5.1.总布局与工件形状、尺寸和质量的关系
图3-20 因工件尺寸和质量引起的铣床不同结构布局
第三章 数控机床的主体结构
3.1.数控机床的特点 3.2.数控机床的结构要求 3.3.床身 3.4.导轨副 3.5.数控机床的总体布局 复习与思考题
3.1.数控机床的特点
3.1.1.数控机床的加工特点 3.1.2.数控机床的结构特点
3.1.1.数控机床的加工特点
1.精度高、加工质量稳定 2.适应性强 3.生产效率高 4.能实现复杂零件的加工 5.大大减轻了操作者的体力劳动强度 6.有利于现代化生产管理
(d)十字形工作台加框式立柱
3.5.4.自动换刀数控卧式镗铣床(加工中心) 的总布局
(a)链式刀库与主机分离布置;
(b)链式刀库安装在主机右前方;
(c)圆盘刀库安装在立柱后侧 图3-24 带自动换刀装置的数控卧式镗铣床的几种布局方案
3.5.5.机床的使用要求与总布局(a)横床身来自(b)斜床身 (c)立床身
3.3.1.床身结构
a ) V 形筋
b )斜方筋
图3-13 床身截面筋板布置
c )对角筋
3.3.3.床身的刚 度
3.4.导轨副
3.4.1.数控机床对导轨的要求 3.4.2.数控机床上导轨的种类
3.4.1.数控机床对导轨的要求
1.有一定的导向精度 2.有良好的精度保持性 3.有足够的刚度 4.有良好的摩擦特性
3.5.2.运动分配与部件的布局
(a)立式主轴 (b)卧式主轴加分度工作台 (c)卧式主轴加数控转台 图 3-21 根据加工需要配置进给运动部件
3.5.3.总体布局与机床结构性能
(a)T 型床身加框式立柱; (b) T 型床身加单立柱;
(c)十字形工作台加单立柱;
图3-23 几种数控卧式镗铣床的不同结构布局方案
图3-25 数控车床三种布局方案
3.5.6.数控机床总布局的其他趋向
1.机电一体化结构 2.全封闭结构 3.机床总体布局的 CAD
复习与思考题
1.数控机床的结构有哪些要求? 2.简述提高数控机床结构刚度应循环原则和措施。 3.何谓强迫振动?何谓自激振动? 4.简述提高数控机床抗振性措施。 5.提高机床运动精度应采取哪些措施? 6.减少机床热变形及其影响的措施有哪些? 7.试述滚动导轨、静压导轨、塑料滑动导轨的特点及其应用。 8.滚动导轨主要有哪两种结构形式?各有何特点?各应用于何种场
合? 9.简述数控机床总体设计内容。 10.机床总布局与工件形状、尺寸和重量有何关系? 11.简述机床总布局与机床结构性能的关系? 12.简述机床总体布局 CAD 系统组成及 CAD 设计过程。 13.设计信息自动传递是如何实现的?
3.1.2.数控机床的结构特点
3.2.数控机床的结构要求
(1)具有大的切削功率,较高的静、动态刚度和良好 的抗振性能;
(2)具有较高的几何精度、传动精度、定位精度和热 稳定性;
(3)具有实现辅助操作自动化的结构部件。
3.2.1.较高的结构刚度 3.2.2.良好的抗振性能 3.2.3.低速进给运动的平稳性和运动精度 3.2.4.减小机床的热变形
3.2.3.低速进给运动的平稳性和运动精度
1.减少动、静摩擦系数之差 2.提高传动系统的传动刚度
3.2.4.减小机床的热变形
1.减少机床内部热源和发热量 2.改善散热和隔热条件 3.合理设计机床的结构及布局 4.进行热变形补偿
3.3.床身
3.3.1.床身结构 3.3.2.床身截面形状 3.3.3.床身的刚度
3.4.2.数控机床上导轨的种类
1.塑料滑动导轨 (1)粘塑导轨 (2)注塑导轨
a)软带导轨的粘接
b)工作台和滑座横剖面 1-床身;2-工作台;3-下压板; 4-导轨软带;5-贴有导轨软带的镶条
图3-14 贴塑导轨
2.滚动导轨 (1)直线滚动导轨
图3-15 单元式直线滚动导轨 1-导轨体 2-侧面密封垫 3-保持器 4-滚珠 5-端面密封垫 6-端盖 7-滑块 8-润滑油杯
3.2.1.较高的结构刚度
1.合理选择构件的结构形式 (2)合理选择和布置隔板和筋板
a) b) c) d) e) f) g) 图 3-1 内部布置纵、横和交叉筋板的立柱
图3-2 壁板上的筋条种类
(3)提高构件的局部刚度
图 3-3 导轨与床身的连接形式
(4)选择焊接结构的构件
表3-1 断面 积相同时各 断面形状的