高速加工[Gōng]對機床結構的基◆本◆要求和設計原則

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       由于高速[Sù]加工中的切削速度，進給⋄速⋄度和加◈減◈速度都(Dōu)大，因此機床的[De]發(Fā)熱▿量▿，運動部件◊的◊慣量也大[Dà]，容易導緻機床結[Jié]構▽的▽過[Guò]量溫升、熱(Rè)變[Biàn]形和産生(Shēng)沖∇擊∇振動，zui終會影響到加工精度、質量乃至機床⋄和⋄刀具▲的▲工作壽命和可靠[Kào]性。所以，高速加工對機床結構的基(Jī)本∇要∇求，首先是要三高，即靜剛度高、動剛度高和熱◆剛◆度高，也[Yě]就是(Shì)說[Shuō]，“三剛”特性要(Yào)好；其次是運動部件要輕量◊化◊，即要盡量減少[Shǎo]傳動[Dòng]系統的慣量。為此，機床結構設[Shè]計應采取(Qǔ)的原則措施是：

       為了(Le)提(Tí)高結構[Gòu]的靜剛度，首先是選擇彈性模量大的材料，如鋼、鑄鐵等作為結構●件●的基本材料(Liào)；其次是根據受力的性∆質∆(Zhì)（拉，壓或扭）和[Hé]條件（力的大小，方向(Xiàng)和作用點）選擇(Zé)合[Hé]理的結構截面形狀、尺寸、筋壁(Bì)布○置○和機⋄床⋄的總體布[Bù]◆局◆；三是結構件間(Jiān)的接合面[Miàn]要平整[Zhěng]，面積大小要适◊當◊，接觸點在接合面上的分布要均勻，連接要牢固等；四是盡量采用箱形和整體型結構。

       為◆了◆提●高●結構的動剛度(Dù)，首先是在保證靜剛[Gāng]度的前提下，選▿擇▿阻(Zǔ)尼系數大的材料，如(Rú)人造(Zào)花崗岩，鑄(Zhù)鐵等作為▾基▾礎結∇構∇件的材料；二是通過[Guò]模型[Xíng]試驗或模态分析合理設計和[Hé]調整結構[Gòu]的質[Zhì]量分布和結構接合面的剛度值，以改(Gǎi)變結▾構▾(Gòu)系統本身∇的∇固有振動(Dòng)頻率，▿使▿(Shǐ)其遠離切削過[Guò]程[Chéng]中所産生的強迫振動頻率，避免[Miǎn]産生共▽振▽[Zhèn]的可能性[Xìng]；三是有意(Yì)采用能增加附加阻(Zǔ)尼的(De)結構設計，如帶[Dài]夾芯(Xīn)的(De)雙層壁鑄件和非連○續○焊接⋄的⋄焊件等；四是直[Zhí]線運動[Dòng]部[Bù]件的支承導軌⋄面⋄間距離要盡可能◈寬◈闊，◆驅◆動力的作用線(Xiàn)要居中并盡可能靠近運動部件的(De)重心[Xīn]，傳動鍊中應無反◊向◊[Xiàng]間隙，以保證運動平穩，無沖擊。

為了提高結構的熱剛[Gāng]度，原則上⋄首⋄先應采◇用◇[Yòng]熱容量大、熱脹系數小[Xiǎo]▿的▿[De]材[Cái]料和熱脹系數相近的材料作為結構[Gòu]材料；其次[Cì]是根據機床上的熱源和溫度(Dù)場的(De)分布[Bù]情況，盡量(Liàng)采用熱對稱和方便散熱或強迫冷卻的(De)結構，包括采用熱補(Bǔ)償措施的結構等，以減少熱變形帶[Dài]來◆的◆(De)▿對▿機床幾何(Hé)精度和(Hé)工作(Zuò)性能的影響。
為[Wéi]了減少運動部件的重量和傳動系統的慣量，一是[Shì]選用比◆重◆[Zhòng]小▿的▿材料，如鋁∇合∇金(Jīn)和複(Fú)合材料(Liào)◊等◊[Děng]，作為運動部件[Jiàn]的結構材料；二是在保證剛度和承載能力的前提下，盡量去除多(Duō)馀的材料；三是◈采◈用●直●接[Jiē]傳動，簡(Jiǎn)化傳動系統，縮短傳動鍊，以提高(Gāo)機床的運動[Dòng]品質。

        ●現●實中能同[Tóng]時滿足上述條件要求的材料(Liào)和結構◊是◊[Shì]沒有的，隻[Zhī]能按實際要求(Qiú)進行(Háng)綜合○評○估後選取。