浅谈提高数控机床刚度的措施

浅谈提高数控机床刚度的措施

摘 要：现代机械制造业对加工精度要求很高，特别是随着国防、电子、汽车等现代工业的飞速发展，对制造业提出了更高的要求。在制造业中金属切削加工占很大比重，因此对机床的要求越来越高，提高机床的精度是该领域研究的一个重点方向。刚度是影响机数控机床加工床精度的重要参数，提高机床的刚度就能有效的提高零件的加工精度。目前数控机床以其加工精度高，误差稳定，效率高等特点得以广泛使用，而机床的刚度关系到机床的性能，所以研究机床的刚度是非常有价值的。本文主要通过分析数控机床的刚度和影响数控机床刚度方法，得出提高数控机床刚度的可行方法。

关键词：数控机床；刚度；结构布局

1 前言

现代机械制造业对加工精度要求很高，特别是随着国防、电子、汽车等现代工业的飞速发展，对制造业提出了更高的要求。在制造业中金属切削加工占很大比重，因此对机床的要求越来越高，提高机床的精度是该领域研究的一个重点方向。刚度是影响机数控机床加工床精度的重要参数，提高机床的刚度就能有效的提高零件的加工精度。目前数控机床以其加工精度高，误差稳定，效率高等特点得以广泛使用，而机床的刚度关系到机床的性能，所以研究机床的刚度是非常有价值的。

2 数控机床刚度分析

刚度主要是指在材料在外力作用下，抵抗变形的一种能力。数控机床的刚度就是数控机床在加工过程中切削力和其他力的作用下不发生部件变形的能力。机床的刚度通常可以分为动态刚度和静态刚度，数控机床要普通机床具有更高的动、静刚度。静态刚度是数控机床承受自重和加工工件重量时，机床抵抗变形的情况，而 机床在切削加工过程中，还要承受切削力、惯性力、机床部件发热变形、摩擦阻力等，这时机床的刚度就是动态刚度。 数控机床刚度分析主要考察机床组件本身刚度和部件之间的接触刚度与硬度。机床元件本身的刚度，取决于部件本身的横截面形状和尺寸大小，还有材料性质。部件之间的接触刚度不仅与接触几何形状和表面硬度有关，而且在接触表面上，几何精度，加工方法，接触面介质，预压力和其他的接触表面表面粗糙度等因素有关。数控机床的刚度越大，机床的精度就越高。通过在实际加工过程中对机床研究发现，刚度不但对机床精度有影响，还对机床的抗震性和机床的阻尼特性有影响，所以提高数控机床的刚度对提高机床整体精度和性能有着重要的意义。另外在数控机床上还经常引用另一种刚度，叫做“电刚度”，也有称其为“伺服刚度”。这类刚度一般是研究机床伺服系统工作时，位置与速度的关系，以及电流环所产生外力对机床刚度的影响，主要研究机械刚度，对已电刚度问题以后研究。

3 提高数控机床刚度的措施