數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方式探討

周建剛 沈麗娟

摘 要：在社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展中，我國機(jī)械行業(yè)取得了巨大的進(jìn)步和提升，使得數(shù)控機(jī)床在結(jié)構(gòu)方面也在不斷轉(zhuǎn)換。根據(jù)近些年機(jī)械行業(yè)的實(shí)際情況來看，機(jī)電一體化已經(jīng)成為主流的發(fā)展形式，怎樣對系統(tǒng)內(nèi)部的執(zhí)行結(jié)構(gòu)以及傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，就需要工作人員對子系統(tǒng)來進(jìn)行細(xì)化的處理，這樣才能夠形成良好的操作流程。本文根據(jù)數(shù)控機(jī)床來進(jìn)行，對機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方式來做出思考和研究。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)方式

現(xiàn)階段，機(jī)械行業(yè)得到了大幅度的提升，在工業(yè)化生產(chǎn)中也能夠?qū)⑵渥饔冒l(fā)揮的淋漓盡致。在發(fā)展中，數(shù)控機(jī)床在結(jié)構(gòu)方面也做出了整改和創(chuàng)新。因此，對機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，滿足相關(guān)的要求是重中之重，同時(shí)也是機(jī)械行業(yè)在未來的發(fā)展中取得進(jìn)步的關(guān)鍵。

一、數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求分析

（一）靜態(tài)剛度和動態(tài)參數(shù)

數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)在發(fā)展和運(yùn)行當(dāng)中，最關(guān)鍵的特征就是數(shù)據(jù)系統(tǒng)輸入指令，要想使得機(jī)械在加工和生產(chǎn)期間的穩(wěn)定性，就要進(jìn)一步保證生產(chǎn)參數(shù)和運(yùn)行依據(jù)能夠滿足項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的需求，也能夠保證幾何精度和變性參數(shù)結(jié)構(gòu)在控制方面的實(shí)際需求。在處理過程中，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)對部件的彈性形變來有效的掌控，確保在規(guī)定的范圍內(nèi)，使得設(shè)備的質(zhì)量和精度得到全面提升。在設(shè)備的操作過程中，主軸剛度、動態(tài)剛度等時(shí)要特別關(guān)心的，只有數(shù)據(jù)得到升級，才能夠保證機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)將其作用發(fā)揮到極致，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

（二）降低機(jī)械結(jié)構(gòu)熱變形的發(fā)生率

數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)在操作和運(yùn)行期間，因?yàn)闇囟榷逊e而出現(xiàn)的熱變形的情況比較常見，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合實(shí)際情況來促進(jìn)機(jī)床運(yùn)行效率的提高，首先要保證熱源能夠在機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主機(jī)控件中分離開來，對散熱效果和冷卻效果不斷的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的最佳狀態(tài)。此外，在對熱源結(jié)構(gòu)降低期間，設(shè)計(jì)人員要對機(jī)床發(fā)熱的部位給予特別的關(guān)注，要保證這些部位同機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的其他元件溫度保持一致，這樣才能夠在機(jī)床結(jié)構(gòu)升級的基礎(chǔ)上，降低因?yàn)闇夭畹脑騿柍霈F(xiàn)翹曲出現(xiàn)變形的發(fā)生。與此同時(shí)，也可以對機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以此來提升對熱源的處理能效，降低熱變形總量，減少因?yàn)橹鬏S變形而導(dǎo)致傾斜問題的發(fā)生。

（三）降低機(jī)械結(jié)構(gòu)摩擦傳動間隙

機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)中，位移量和脈沖量是最基礎(chǔ)的參數(shù)結(jié)構(gòu)，要想確保按照最低運(yùn)動速度來進(jìn)行，但是溫度太低也使得機(jī)械結(jié)構(gòu)不能夠準(zhǔn)確的響應(yīng)，所以就要保證其在運(yùn)行期間的摩擦傳動間隙要逐漸降低，在其中融合滑動導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌等項(xiàng)目，這樣就能夠提高運(yùn)行參數(shù)的契合度，充分的運(yùn)用滾珠絲杠傳動裝置。此外，要對傳動鏈提高重視程度，對制作的質(zhì)量和驗(yàn)收加大力度，這樣才能夠保證傳動齒輪和滾珠絲杠在加工中的誤差得到有效的控制，運(yùn)用脈沖補(bǔ)償裝置來將誤差進(jìn)行補(bǔ)充，從而促進(jìn)參數(shù)結(jié)構(gòu)更加的穩(wěn)定，提升機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的作用和價(jià)值。

二、數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的相關(guān)分析

（一）對主傳動變速系統(tǒng)不斷的優(yōu)化

在項(xiàng)目的處理中，設(shè)計(jì)人員可以選擇大型的數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)，運(yùn)用變速齒輪的主傳動來促進(jìn)其運(yùn)行效率的不斷提升，在此基礎(chǔ)上對輸出扭矩的參數(shù)數(shù)值進(jìn)行提升，就能夠符合項(xiàng)目的實(shí)際需求。與此同時(shí)，也可以利用皮帶來實(shí)現(xiàn)主傳動，但是這種方法在大型的數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)中不太合適，在小型數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)中，能夠?qū)⑵湓肼暫驼駝忧闆r加以改善。此外，設(shè)計(jì)人員也可以運(yùn)用調(diào)速電機(jī)的形式來驅(qū)動主傳動裝置，進(jìn)而提高項(xiàng)目的數(shù)值，保證設(shè)備結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的不斷優(yōu)化，也實(shí)現(xiàn)了主軸箱和主軸結(jié)構(gòu)的便捷性。在提升剛度系數(shù)的基礎(chǔ)上，對主傳動項(xiàng)目的升級也有促進(jìn)的作用。但是要特備注意的是，在工序操作期間，機(jī)床的精準(zhǔn)度會受到相應(yīng)的影響。

（二）對機(jī)床主軸系統(tǒng)的不斷優(yōu)化

主傳動項(xiàng)目在升級期間，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)兩個(gè)方面來進(jìn)行升級。首先，要對機(jī)械的前、后支撐結(jié)構(gòu)來進(jìn)行軸承的不同選擇，對主軸的綜合剛度進(jìn)行不斷的提升，這樣才能夠確保在操作過程中根據(jù)施工需求來進(jìn)行，從真正意義上來促進(jìn)參數(shù)結(jié)構(gòu)的提升。此外，針對機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)而言，前支撐結(jié)構(gòu)材質(zhì)在選擇上主要是雙列短圓柱滾子軸承，而且還要與雙列向心推力球軸承保持60°的傾角，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)項(xiàng)目運(yùn)動參數(shù)的升級，保證結(jié)構(gòu)更加完整。機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)后支撐裝置的選擇，一般是選用成對的向心力推力球軸承結(jié)構(gòu)，只有將配件的貼合度得到提升，才能夠?qū)崿F(xiàn)部件的優(yōu)化和升級。其次，選擇的參數(shù)框架要具有有效性，保證單雙圓錐滾子軸承結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化，提升參數(shù)框架性能的基礎(chǔ)上，來促進(jìn)精度結(jié)構(gòu)和參數(shù)的升級。利用這種結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)的運(yùn)行中，能夠保證整體參數(shù)的上升，對結(jié)構(gòu)功能也能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化，促進(jìn)軸承定位以及主軸的荷載。

三、結(jié)語

綜上所述，數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的工作，在滿足其剛度和強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，也要對控制方式、使用特點(diǎn)、生產(chǎn)效率等進(jìn)行全方位的思考，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)行參數(shù)統(tǒng)計(jì)和處理的統(tǒng)一性。