浅谈数控机床的刚性特点与机械构造

通俗的讲，数控机床的动态刚性是指机床抵抗受迫振动的能力大小，术语上称为固有频率的大小。刀具在切削的时候是高速旋转的，旋转切削及材料内部不均匀或者杂质引起振动。切削部位是整台设备的振动源。设备的丝杠系统、导轨系统，床身受振动源的影响会产生受迫振动。如果机床各部件的振动较大，就会对加工产生非常不利的影响，主要影响切削的粗糙度及刀具寿命，对加工是有致命性影响。动态刚性受很多方面的影响，其中相对较主要的是丝杠导轨系统的动态刚性及床身铸铁件的抗振动频率，当然主轴刚性是相对较基础的也是相对较重要的环节。

为了能够做到对于数控机床的充分了解，我们需要不断的更新和完备自己的知识库，我们的文章就是为了帮助大家充分和的了解数控机床而创作的，我们希望能够为您带来一些思考和启发。数控机床这一机械设备及其所在的行业正处于发展的过程当中，行业形势瞬息万变。我们需要不断的更新和完备自己的知识库，只有这样才能够做到对于数控机床的充分了解，帮助我们较好的来使用数控机床。

依照我们以往的经验总结其中要点如下：

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机床）；

3、一般滑动导轨比滚动导轨动态刚性好，但滑动速度受影响（滑动导轨速度一般＜30m/min，滚动导轨可以达到180m/min）。

数控机床的刚性是指机床在加工产品时产生的振动，刚性高振动小，刚性小振动大。机床的床身、传动系统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非常大，也直接影响到了之后的生产效率和生产成本。机床的刚性体现在两个方面，静刚性和动态刚性，以下是具体的内容分析：

1、静刚性表示机床在切削过程中所引起的机床自身的变形的大小。

2、动态刚性是衡量一台机床刚性的相对较重要指标。

数控技术的发展将会是未来制造业的发展方向，刀库的发展很大的推动了加工中心的发展，而盘式刀库的结构解决了刀库容量，机床加工范围等的众多问题。在传统的制造业中，大量的时间用于换刀具，装卸零件、测量和搬运零件等非切削时间上，切削加工时间仅占整个工时中较小的比例。而刀库即有此“工序集中”的特点及功能，因此数控加工特别是带刀库的加工中心是未来制造业的发展方向。机床调试参数的设置对动态刚度性能有非常大的影响。机械性能是基础，电气调试与机械性能的契合度却是发挥机械性能的关键条件。假设机械性能的得分是80分，但是电气调试数只能发挥其50%，这就比机械性能得分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馈震颤）。换刀时若是需要在刀具库与主轴两处换，则需要ATC臂来补助。但是有些工具机并不需要ATC臂即可完成换刀动作。刀具夹持元件的结构特性及其与工具机主轴的联结方式，将直接影响工具机的加工性能。刀库结构形式及刀具交换装置的工作方式，则会影响工具机的换刀效率。自动换刀系统本身及相关结构的复杂程度又会对整机的成本产生直接影响。

数控机床加工中心自动换刀系统是CNC工具机的重要组成部分，主要是将加工所需刀具从刀库中传送到主轴夹持机构上。在不断追求速度及性提升的数控工具机市场，凸轮式换刀机构就广泛的被采用。此设计只用一个驱动马达就可以完成复杂的换刀动作，，除了换油外没有其他消耗零件及保养需求，故障率相对较少，寿命超过百万次以上。一般具有ATC装置者都有ATC臂。

上面的文章就是我们现在关于数控机床这一机械机械设备的相关内容了，为了能够合理的来使用数控机床这一机械机械设备，就需要我们这些数控机床行业相关的人不断更新自己的知识库，做到与时俱进。希望大家能够在读过这篇文章之后有所收获，做到的去使用数控机床，这也就不违我们创作本文的初衷了。