二、数控机床对机械结构的基本要求
2．具有良好的热稳定性
机床的热变形将不断改变机床各部件间的相互位置，是 影响数控机床的自动化加工精度重要原因之一。
数控机床的主轴转速、工作台等运动速度远高于普通机 床、同时又处于连续工作状态，以及高速切削产生的切屑均 较普通机床影响严重；
良好的热稳定性是数控机床加工精度的基本 保证条件之一。
提高传动件的设计与制造精度：滚珠丝杠的 传动精度；轴承精度；齿轮精度；采用新型的联 轴器等；
减少传动件、运动件的质量或惯量。
第二节 典型数控机床及技术规格
二、立式加工中心
1．立式加工中心的组成
3） 辅助设施 液压气动装
置，冷却系统， 润滑系统，排屑 装置等。 4）防护罩
第二节 数控机床的总体布局
第一节 概述
三、提高数控机床性能的措施
4．改善机床的热变形
采用对称结构设计（框架式双 立柱）；
取热变形较大的方向为误差不 敏感方向；
运用误差补偿的结构； 采取隔热措施；
第一节 概述
三、提高数控机床性能的措施
4．改善机床的热变形
对发热部件进行强制 冷却；
选用低摩擦阻力部件； 使部件均匀受热（运 用热管技术）； 机床热平衡后加工； 对切削部位、切屑大流 量冷却。
第一节 概述
一、数控机床机械结构的主要特点
5．多采用高效、高速、集成化的功能化部件
直线导轨、滚珠丝杠螺母副、直线电机（工作台运动 速 度 达 120m/min 以 上 ） 、 独 立 主 轴 部 件 、 电 主 轴 （15000~100000转/min）、转位刀架、刀库及换刀装置、 回转工作台、交换工作台等 ；
一、数控卧式车床的常用布局形式
1．数控卧式车床的组成
1） 机床本体 床身，主轴
箱，大滑板（床 鞍）及中滑板， 自动转位刀架， 尾座等。
第二节 数控机床的总体布局
一、数控卧式车床的常用布局形式
第二章 数控机床的机械结构
概述 数控机床的总体布局 数控机床的主传动与主轴部件 数控机床的进给传动系统 数控机床的导轨 数控机床的自动换刀装置 数控机床的回转工作台简介
第一节 概述
一、数控机床机械结构的主要特点
1．结构简单、布局紧凑
主要依靠电动机的无极变速实现主轴、刀架或工作 台运动速度和位置的控制，大大简化机械传动和变速结 构、以及机械操纵机构；
第一节 概述
三、提高数控机床性能的措施
5．保证运动的精度和稳定性
减少摩擦系数，并使动、静摩擦系数相近：采用滚珠 丝杠螺母副；滚动导轨、塑料导轨、静压导轨；
第一节 概述
三、提高数控机床性能的措施
5．保证运动的精度和稳定性
提高传动刚度，减少反向死区：对传动齿轮 消除间隙；对轴承、滚珠丝杠进行预紧；设计丝 杠合理的滚道截面形状；提高传动件刚度和支承 刚度；
切屑、冷却液防飞溅的封闭或半封闭防 护。
第一节 概述
三、提高数控机床性能的措施
1．采用新型的数控机床总体布局
从普通卧式车床的水平床身到数控卧式车床的床身后 倾斜式床身；
第一节 概述
三、提高数控机床性能的措施
1．采用新型的数控机床总体布局
从普通的数控立式升降台铣床到数控床身式铣床；
第一节 概述
三、提高数控机床性能的措施
1．采用新型的数控机床总体布局
卧式加工中心采用T形床身、立柱移动式（Z轴）总 体高刚度结构。
第一节 概述
三、提高数控机床性能的措施
2．提高结构件的刚度
数控卧式车床的三角形封闭式床身，与普通车床床身 相比（相当于两块板结构 ），其抗弯、抗扭刚度大为提 高；
第一节 概述
三、提高数控机床性能的措施
2．提高结构件的刚度
3．自动化程度高，各种设施完善
许多辅助动作、功能实现自动控制； 采用独立的润滑系统、排屑装置、冷 却系统； 具有自动更换刀具或工作台 装置。
第一节 概述
一、数控机床机械结构的主要特点
4．适用工艺复合化和柔性化要求
工艺复合化：加工中心可以完成钻、铣、镗、攻丝等； 车削中心除车削各种回转曲面，还可以钻、铣等加工。 因此要求机械的基础件、主轴部件等能适应不同工序的加 工要求。 柔性化：工序适应性广、可调性强，变更加工对象容易、 准备时间短、可控性好。
第一节 概述
第一节 概述
一、数控机床机械结构的主要特点
6．广泛应用精密机械的设计制造技术
在结构上采用了许多减少热变形对加工精度影响的措 施；
普遍应用普通精密机床的制造技术。
第一节 概述
二、数控机床对机械结构的基本要求
1．具有较高的静、动刚度和良好的抗振性
机床的刚度反映了机床结构抵抗变形的能力。静刚度
一些电器元件与机 械结构融为一体；
多刀架、多主轴； 为封闭或半封闭结 构。
第一节 概述
一、数控机床机械结构的主要特点
2．广泛采用高效、无间隙传动装置
采用摩擦阻力小的结构：如：滚珠丝杠螺母副、滚动导 轨或塑料导轨、静压导轨；
采用高刚度和消除 间隙的传动结构。
第一节 概述
一、数控机床机械结构的主要特点
含义：
K=F/y （N/μm）
F
y
使机床部件产生单位变形所需要的力越大，其刚度
就越大。
机床各部件在力的作用下，相对位置发生变化，将 影响加工精度。
由于数控机床自动加工，机床因受力所产生的误差， 很难通过即时调整或补偿予以解决。
数控机床要实现高效高速加工，就要求机床动刚性 好，抗振性好。
第一节 概述
立式加工中心的床身加宽，Y轴导轨从窄到宽、到4导 轨结构；
第一节 概述
三、提高数控机床性能的措施
2．提高结构件的刚度
合理地设计支承件截面形状， 加强隔板和筋板布置；
采用焊接的支承构件，减少构 件质量，提高刚度，同时缩短机床 的制造周期；
第一节 概述
三、提高数控机床性能的措施
3．提高机床的抗振性
对高速运动部件进行动平衡； 焊接床身采用阻尼式焊接接头； 床身内填充阻尼材料； 提高机械部件的静刚度和固有频率； 喷涂阻尼层材料。
要求数控机床各部件热变形小，热变形对加 工精度影响小。
第一节 概述
二、数控机床对机械结构的基本要求
3．具有较高的运动精度与良好的低速稳定性
运动精度高才能保证刀具按指令精确运动。 要求机械传动的精度高、传动间隙小； 要求能使执行件低的装卸、调整方便，夹具 的安装调整容易，工件的装卸省力快捷； 机床的互锁性好；