浅谈关于数控机床功能的开发内容及刚性的释义

（一）数控机床功用内容

控机床功用包含以下几方面内容：

1、数控机床的硬件功用，比方钻头破损检测功用，加工状态下的刀长、半径及机内主动测量功用。这类功用是针对部分数控机床引进时未装备在线测量设备等硬件设备而言的，是将的设备引进出产进程，然后进步出产进程的性。

2、将操作体系的较高指令引进出产进程，进一步发挥数控加工的性。机床操作体系的较高指令，比方可编程的零点偏移、可编程的旋转（多面加工）等。

3、较高编程言语的二次，能够程度地进步数控加工的性。

凭借较高指令编制有特定功用的模板程序，做有规则的核算， 对机床数据进行检测、判别，进而简化、优化加工进程或在加工进程中增加防错功用，归于选用已知体系较高句子编制模块程序，有针对性地处理零件出产中遇到的问题。

数控机床应用中，常呈现编程功率及加工功率较低，加工进程简单犯错的问题，比较有代表性的有：

1、数控铣螺纹数控程序的编制需求核算的参数较多，编程进程相对杂乱且易犯错，所以编制铣螺纹程序功率低且犯错率高。

2、关于具有均布孔或均布槽的零件，加工每个孔都要执行重复的数控程序，加工部位余量大时还需求重复调用同一条数控程序上不同的刀补值去除余量。这种重复量较大的编程作业，作业量较大，编程功率低。重复的上刀作业量大，简单犯错。

3、由于某些数控机床坐标轴行程所限，编程时不能选用循环形式，只能编写点位坐标，编程功率低且简单犯错。

4、加工进程中刀具的破损如果没及时发现，很有或许造成零件的作废。

5、选用概括编程方式加工零件时，操作者需求在机床内输入刀具半径，输入的半径不同，刀具的切削轨道也不一样。输错刀具半径简单导致零件超差。

6、数控加工零件之前需求树立加工坐标系，操作人员需求将各坐标轴原点输入机床中，操作者输入参数时简单犯错。

（二）数控机床的刚性解说

数控机床的刚性是指机床在加工产品时产生的振荡，刚性高振荡小，刚性小振荡大。机床的床身、传动体系直接能影响到整台机床的刚性。不同刚性的机床在加工产品时对刀具的选用和损耗影响大，也直接影响到了终究的出产功率和出产成本。机床的刚性体现在两个方面：静刚性和动态刚性。

1、静刚性表明机床在切削进程中所引起的机床自身的变形的巨细。举个详细体现的比如，切削受力X方向1000N，Y方向500N，Z方向200N。XYZ方向丝杠体系刚度K=100,100,80.则切削时三轴各自的变形：δx=1000/100=10μm=0.01mm,δy=0.005mm,δz=0.0025mm。比如中所述的K值即为衡量机床刚性的一个值。一般机床丝杠体系的K值在50~200之间。除此之外，还有导轨的变形，床身的变形等等。静刚性是由多种要素构成的，但较主要的环节是三轴丝杠体系的静刚性（车床为2轴）。

2、动态刚性是衡量一台机床刚性的较重要目标。浅显的讲，机床动态刚性是指机床抵抗受迫振荡的才能巨细，术语上称为固有频率的巨细。刀具在切削的时分是高速旋转的，旋转切削及资料内部不均匀或许杂质引起振荡。切削部位是整台设备的振荡源。设备的丝杠体系、导轨体系，床身受振荡源的影响会产生受迫振荡。如果机床各部件的振荡较大，就会对加工产生晦气的影响，主要影响切削的粗糙度及刀具寿数，对加工更是有致命性影响。动态刚性受许多方面的影响，其间较主要的是丝杠导轨体系的动态 刚性及床身铸铁件的抗振荡频率，当然主轴刚性是较根底的也是较重要的环节。

按照经验来说：

（1）丝杠直径越大、床身自重越大，主轴前端轴承内直径越大，则动态刚性越好；

（2）一般滚子轴承或滚柱直线导轨比滚珠式的动态刚性好，但转速受影响（滚柱轴承一般只用于车床）；

（3）一般滑动导轨比翻滚导轨动态刚性好，但滑动速度受影响（滑动导轨速度一般＜30m/min，翻滚导轨能够到达180m/min）别的，机床调试参数的设置对动态刚度功能有大的影响。机械功能是根底，电气调试与机械功能的契合度却是发挥机械功能的要害条件。设想机械功能的得分是 80分，可是电气调试数只能发挥其50%，这就比机械功能得分60分，电气调试发挥其90%的情况来得差。（电气参数不合理会引起伺服电机的反应震颤）。动态刚性没有详细检测的目标，可是经过试切样件能够大致看出机床的动态刚性的功能。主要经过大吃刀量切削测验、精加工样件测验、圆顶球面样件切削测验三个方面来检测。综上所述，动态刚性受机械设计、机械制造、电气调试等贯穿于机床出产的环节的影响，是一台数控设备的归纳功能的体现。一般来说，动态刚性与静态刚性是正比联系。