一(yī)站式精密五金件加工製造
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數控機床的剛性是指機床在加工產品時產生的振動,剛性高振動小,剛性小振動大。機(jī)床(chuáng)的床身、傳動係統(tǒng)直(zhí)接能影響到整台(tái)機床的剛(gāng)性。不(bú)同剛性的機床在加(jiā)工產品時對刀具的選(xuǎn)用和損耗影響非常大(dà),也直接影響到了(le)最(zuì)終的生產效率和生產成本。
機床的剛性體現在兩個方(fāng)麵:靜剛性和動(dòng)態(tài)剛性(xìng)
一、靜剛性表(biǎo)示機床在切削過程中所引起(qǐ)的(de)機床自身的變形的大小。
舉個具(jù)體體現的例子:
切削受力X方向(xiàng)1000N,Y方向500N,Z方(fāng)向200N。XYZ方向絲杠(gàng)係統剛度K=100,100,80.則切削時三軸各自的變形: δx=1000/100=10μm=0.01mm, δy=0.005mm, δz=0.0025mm。
例子(zǐ)中所述的K值(zhí)即為衡量機床(chuáng)剛性的一個(gè)值(zhí)。通常機床絲杠係統(tǒng)的K值在50~200之間。
除(chú)此之外,還有導軌的變形,床身的變(biàn)形(xíng)等等。靜剛性是由(yóu)多種因(yīn)素構成(chéng)的,但最主要的環節是三軸絲杠係統的靜剛性(車床為2軸)。
二、動態剛性是(shì)衡量一台(tái)機床剛性的最重要指標。
通俗的講(jiǎng),機床動態剛性是指機床抵抗受迫振動的能力大小,術語上(shàng)稱為固有頻率的大小。
刀具在切削的時候(hòu)是高(gāo)速旋轉的,旋轉(zhuǎn)切削及材料內部不均勻或者雜質引起振動(dòng)。切削部位是整台設備的振動源。設備的(de)絲杠(gàng)係統、導軌係(xì)統,床身受振動源的影響會產生受迫振動。如果機床各部件的振動較大,就(jiù)會對加工產生非常不利的影(yǐng)響,主要影響切削(xuē)的粗糙度及刀具壽命,對高精度加工更是(shì)有致命性(xìng)影響。
動態剛性受很多方麵(miàn)的影(yǐng)響,其中(zhōng)最主要的是絲杠(gàng)導軌係統的動態 剛性及床身(shēn)鑄鐵件的抗振動頻率,當然主軸剛性是最基礎的也是最重要的(de)環節。
依照經驗:
1、絲杠直徑越大、床身自重越大,主軸前端軸承內(nèi)直徑越大,則動態剛(gāng)性越好;
2、一般(bān)滾子軸承或滾柱直線導(dǎo)軌比滾珠式的動態剛性好,但(dàn)轉速受影響(xiǎng)(滾柱軸(zhóu)承一般隻用於車床);
3、一般滑動導軌比滾動導軌動態剛性好,但滑(huá)動速(sù)度受影響(滑(huá)動導軌速度(dù)一般<30m/min,滾動導軌可以達到180m/min) 另外,機(jī)床調試參數的設置對動態剛度性能有(yǒu)非常大的影響。機械性能是基礎(chǔ),電氣調試與機械性能的契合度卻是發揮機械性能的關鍵條(tiáo)件。假設機械(xiè)性能的(de)得分是 80分,但(dàn)是電氣調試數隻能發揮(huī)其50%,這就比機械性能得分60分,電氣(qì)調(diào)試發揮其90%的情況來得(dé)差。(電(diàn)氣參數不合理(lǐ)會引起伺(sì)服電機的反饋震顫)。
動態剛性沒有具體檢測的指標,但是(shì)通(tōng)過試切樣件可以大致看出機床的動態剛性的(de)性(xìng)能。主要(yào)通過大吃刀量切削測試、精加(jiā)工樣件測試、圓頂球麵樣(yàng)件切削測試三個方麵來檢測。
綜上所述,動態剛性(xìng)受機械設計、機械(xiè)製造、電氣調(diào)試等貫(guàn)穿於機床生產的(de)所有(yǒu)環節的影響(xiǎng),是(shì)一台數控設備的綜合性能的體現。通常來(lái)說,動態剛性與靜態剛性是正比關係。