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(chǎn)生的振動,剛性高振動小,剛性小振動大。機床的床身、傳動係統直接能影響到整台機床的剛性(xìng)。不同剛性的機床在(zài)加工產品時對刀具的選用和損(sǔn)耗影響非(fēi)常大,也直接影響到了最終的生(shēng)產效率和生產成(chéng)本。
機床的剛性體現在兩個方(fāng)麵:靜剛性和動態剛性
一、靜剛(gāng)性表示機床在切削過程中所引起的機床自身的變形的大小。
舉個具體體現的(de)例子:
切削受力(lì)X方(fāng)向1000N,Y方向500N,Z方向200N。XYZ方向絲杠係統剛度K=100,100,80.則切削(xuē)時三軸各自的變(biàn)形: δx=1000/100=10μm=0.01mm, δy=0.005mm, δz=0.0025mm。
例子中所述的K值即為衡(héng)量機床剛性的(de)一個值。通常機床絲杠係統的K值在50~200之(zhī)間。
除此之(zhī)外,還有導軌的變形,床身的變形等等。靜剛性(xìng)是由多種因素構成的,但最主要的(de)環節是(shì)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(yī)台機床剛性的最重要指標。
通俗的講,機床動態剛性是指機床抵抗受迫振動的能力大小,術語上稱(chēng)為固有頻率的大小。
刀具(jù)在切削的時候是(shì)高速(sù)旋轉(zhuǎn)的,旋轉切削及材料內部不均勻或者雜質引起振動。切削部位是(shì)整台設備的振動(dòng)源。設備的絲杠係統、導軌係統,床身受振動源的影(yǐng)響會產生受迫振動。如果機床各部件的振動較大(dà),就會對加工產生(shēng)非常不利的影響(xiǎng),主(zhǔ)要影響切削的粗糙(cāo)度及(jí)刀具壽命,對高精(jīng)度(dù)加工更是有致命性影響。
動態剛性受很多方(fāng)麵的影響,其中最主要的是絲杠導軌係統的動態 剛(gāng)性及床(chuáng)身鑄鐵件(jiàn)的抗振動頻率,當然主軸剛性是最基礎的也是最重要的環節。
依照(zhào)經驗:
1、絲(sī)杠直徑越大、床身自重越大,主軸前端軸承(chéng)內直徑越大,則動態剛性越好(hǎo);
2、一般(bān)滾子軸承或滾(gǔn)柱直線導軌比滾珠式的動態剛性好,但轉速受影響(滾(gǔn)柱軸承一般隻用於車床);
3、一般滑動導軌比滾動導軌動態剛性好,但滑動速度受影響(滑動導(dǎo)軌速度一般<30m/min,滾動導軌可以達到180m/min) 另外(wài),機床調試參數(shù)的設置對動態剛度性能有(yǒu)非常大的影響。機械性(xìng)能是基礎,電氣調試與機械性能的契合度(dù)卻是發揮機械性能(néng)的關鍵條件。假設(shè)機械性能的得分是 80分(fèn),但是(shì)電氣調試數隻能發揮其50%,這就比機械(xiè)性能得分60分,電氣(qì)調試發揮其90%的情況來得差。(電氣參數不合理會引起伺服電機的反饋震顫)。
動態剛性沒有具體檢測的指標,但是通過試切樣件可以(yǐ)大致看出機床的動態剛性的性能。主要通過大吃刀量切削測試、精加工樣件測試、圓(yuán)頂球麵樣件切削測試三個方麵來檢測。
綜上所述,動態剛性受(shòu)機械設計、機械製造、電氣調試等貫穿於機床生(shēng)產的所有環節的影響,是一台數控設備的綜合性能的(de)體現。通常來說,動態剛性與靜(jìng)態(tài)剛性是正(zhèng)比關係(xì)。