數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計要求與設(shè)計方式分析

單士海

（齊重數(shù)控裝備股份有限公司）

摘 要：伴隨著我國經(jīng)濟社會的飛速發(fā)展，機械制造行業(yè)開始呈現(xiàn)出迅猛發(fā)展的發(fā)展趨勢，而相對的機床的結(jié)構(gòu)也跟隨機械行業(yè)的發(fā)展不斷轉(zhuǎn)型。在機床的結(jié)構(gòu)中由于機電一體化是今后機械制造行業(yè)的必然發(fā)展方向的原因，那么針對機床系統(tǒng)內(nèi)部執(zhí)行機構(gòu)及傳動機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計便成為了一個嚴(yán)重的問題。本文深度闡述數(shù)控機床的基本結(jié)構(gòu)及特征，以及數(shù)控機床對機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求和優(yōu)化方案。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；機械結(jié)構(gòu)；設(shè)訓(xùn)要求和方式

數(shù)控機床主要由三大主要系統(tǒng)組成：數(shù)控機床的主體、數(shù)控機床的基礎(chǔ)裝置和數(shù)控機床中的伺服系統(tǒng)，三大系統(tǒng)中都包括I/O Device裝置、Servo Control裝置、drive device裝置、Auxiliary Power Unit裝置、 Machine ontology裝置和Numerical Control Technology裝置等。數(shù)控機床在結(jié)構(gòu)上相較傳統(tǒng)機床更為復(fù)雜，數(shù)控機床的動作執(zhí)行精準(zhǔn)度相較傳統(tǒng)機床也更高。據(jù)有關(guān)專家實踐表明在進(jìn)行數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)檢測中，檢測人員可利用數(shù)控機床的反饋裝置對檢測項目中的機械部件進(jìn)行運動數(shù)據(jù)的匯總，從而提升數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的閉環(huán)控制，一遍系統(tǒng)的機構(gòu)具有更高的實效性。

1 數(shù)控機床的基本結(jié)構(gòu)特征

1.1 機械結(jié)構(gòu)特點

從特點上講：數(shù)控機床具有十分明顯的特點。首先，數(shù)控機床具有明顯的自動化特征，數(shù)控機床隨著自身機床的發(fā)展過程，自動化特征開始逐漸變得明晰，機床自動化不僅可提升機床的傳動結(jié)構(gòu)，同時還能在數(shù)據(jù)系統(tǒng)發(fā)出指令之后，實現(xiàn)有效的運行。并且在機床自動化基礎(chǔ)上實現(xiàn)實現(xiàn)數(shù)據(jù)控制結(jié)構(gòu)的升級，以保障機床主軸運轉(zhuǎn)速度和機床輔助技能結(jié)構(gòu)的優(yōu)化操作。此外，根據(jù)數(shù)控機床機械系統(tǒng)中Servo Control系統(tǒng)的應(yīng)用路徑，也可有效支持項目的主軸運行。并同時實現(xiàn)數(shù)控機床結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的全面升級，保障系統(tǒng)在實際運行操作上的最優(yōu)化。

1.2 數(shù)控機床機械高新技術(shù)化

數(shù)控機床的機械技術(shù)化特征包括增強機床穩(wěn)定性和加強機床精密度。在機床機械化的全部發(fā)展進(jìn)程中數(shù)控機床最重要的變化就是機床技術(shù)化。我們在實際進(jìn)行項目運行的過程中，會發(fā)現(xiàn)分別加強項目的靜態(tài)和動態(tài)剛度可全面提升機床自動化的實效性，并確保機床在運行時性能的有效省級。我們在提升機械化設(shè)備耐磨性的同時，還可運用機床的傳動裝置及機床的基礎(chǔ)原件進(jìn)行機械設(shè)備的操作。

1.3 數(shù)控機床機械智能化操作

機床機械智能化操作特征。在機床機械結(jié)構(gòu)發(fā)展過程中，數(shù)控機床成為時代發(fā)展的必然趨勢，在數(shù)控機床發(fā)展過程中，要實現(xiàn)集成功能和復(fù)合功能要求的同時，利用一次性裝料機制升級加工工序的實效性，確保在有效調(diào)整參數(shù)解構(gòu)的同時，實現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)柔性化和無人操作的智能化。

2 數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

2.1 機械結(jié)構(gòu)中靜態(tài)剛度和動態(tài)剛度參數(shù)

在機床機械結(jié)構(gòu)運行和發(fā)展過程中，最重要的特性就是數(shù)據(jù)系統(tǒng)的輸入指令，只有確保生產(chǎn)參數(shù)以及運行依據(jù)符合項目結(jié)構(gòu)，才能提升機械加工過程的穩(wěn)定性，確保項目幾何精度以及變形參數(shù)結(jié)構(gòu)符合控制要求。在實際項目處理過程中，設(shè)計人員要按照機床機械結(jié)構(gòu)對部件的彈性形變進(jìn)行控制，保證其在最小的響度范圍內(nèi)，真正提升設(shè)備加工表而的質(zhì)量以及精準(zhǔn)度。

2.2 降低機械結(jié)構(gòu)中熱變形的發(fā)生幾率

在機床機械結(jié)構(gòu)操作運行的過程中，由于溫度堆積而產(chǎn)生的熱變形較為常見，設(shè)計人員針對這種情況要提升機床的運行效率，就要確保熱源能從機床機械結(jié)構(gòu)的主機控件中分離出來，實現(xiàn)散熱效果和冷卻效果的優(yōu)化，確保設(shè)備的最優(yōu)化運行。另外，在降低熱源結(jié)構(gòu)的過程中，設(shè)計人員要集中關(guān)注機床發(fā)熱情況最為突出的部位，確保其能和機床機械結(jié)構(gòu)的其他元件相同溫度，才能在升級機床結(jié)構(gòu)的同時，減少由于溫差產(chǎn)生的翹曲變形。

2.3 降低機械結(jié)構(gòu)中摩擦傳動間隙

在機床機械結(jié)構(gòu)中，位移量以及脈沖量是基本的參數(shù)結(jié)構(gòu)，要保證以最低速度進(jìn)行運動，但是溫度過低會導(dǎo)致無法準(zhǔn)確快速響應(yīng)，因此要確保利用有效的措施減少摩擦傳動間隙，充分融合滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌等項目，提升整體運行參數(shù)的契合度，有效的利用滾珠茲杠傳動裝置。

3 針對機床主軸系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級

3.1 主傳動項目升級過程

針對數(shù)控機床機械的前支撐結(jié)構(gòu)和后支撐結(jié)構(gòu)采用不同的軸承進(jìn)行設(shè)定，在提高主軸剛度的基礎(chǔ)上，一定要在實踐操作的過程中，依照施工的設(shè)計要求進(jìn)行，做到合理提高項目實際參數(shù)結(jié)構(gòu)，并有效提高優(yōu)質(zhì)運行的可行性。此外，我們還以根據(jù)數(shù)據(jù)機床機械的整體結(jié)構(gòu)中的前支撐結(jié)構(gòu)來進(jìn)行，前支撐結(jié)構(gòu)的材質(zhì)主選雙列短圓柱滾子軸承，并和雙列向心推力球軸承保持六十度的斜角，才能達(dá)成項目的運行參數(shù)，保障結(jié)構(gòu)最后的完整度。

3.2 選取參數(shù)框架優(yōu)化軸承結(jié)構(gòu)

進(jìn)行機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，我們要選取效果較好的參數(shù)框架，以確保軸承結(jié)構(gòu)得以正確的優(yōu)化，提升軸承結(jié)構(gòu)與框架性能的同時，也提升了二者的運行速度及精密度。有效運用軸承結(jié)構(gòu)可加快數(shù)據(jù)機床機械的運行速度，并針對機械結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定程度的優(yōu)化，從而提高軸承定位，以及主軸的荷載。

3.3 精度升級運用球軸承結(jié)構(gòu)

前軸在進(jìn)行精確性升級的全部過程中，前軸需要通過依靠高精度軸承的結(jié)構(gòu)，才能達(dá)到項目運行速度的提升。前軸在運行過程中，主軸轉(zhuǎn)速最高可達(dá)四千。但是，在我們實際進(jìn)行運行的過程中，由于這種方式會導(dǎo)致承載力減少的原因，因此，運行時就會因其參數(shù)在運行框架的不適。這種方法僅是高速運轉(zhuǎn)及荷載降低情況下，才能夠保障運行框架對運行結(jié)構(gòu)有輔助的作用。

4 結(jié)論

機床的結(jié)構(gòu)設(shè)計是一種綜合性較強的工作，在進(jìn)行數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，在保障結(jié)構(gòu)剛度的基礎(chǔ)下，還要全面考慮到機床機械運用特點、方式、生產(chǎn)效率及使用壽命等因素。以保障在最后統(tǒng)計參數(shù)時，參數(shù)能夠與處理過程保持一致。另外，設(shè)計人員還要對實際操作過程和機床的維護項目進(jìn)行一一說明，保障機床機械在運行時保持最佳狀態(tài)。

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