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數控龍門（mén）銑床中床身設計的高要求

發布（bù）者：dh001  發布時（shí）間：2017-02-17  閱讀次數：   次

數控（kòng）龍門銑床中對床身設計要求非常高，因為床身的（de）合理設計（jì）對機（jī）床很重要，別看一個（gè）小小的床身，它會直接（jiē）整個什麽意思的剛性、加工精度、壽（shòu）命等。大恒小編針（zhēn）對數控龍門銑床床身做下詳細（xì）介紹（shào）：

第一、 對床身結構的基本要求

機床的床身是整個機床的基（jī）礎支持件，一般用來放置導軌，主（zhǔ）軸箱等重要部件。為了滿足數（shù）控機床高速度、高精度、高生產（chǎn）率（lǜ）、高可靠性和高自動化程度的要（yào）求，與（yǔ）普通機床相比，數控機床（chuáng）應有高的靜、動剛度（dù），更好的抗振性。

第二、對數控機床（chuáng）的床身主要（yào）在以下 3 個方麵提出了更高（gāo）的要求：

1．很高的（de）精度（dù）和精度保持性在床身上有很多安裝零部件的（de）加工麵和運（yùn）動部件的導軌麵（miàn），這（zhè）些麵本身的精度和相互位置精度要求都（dōu）很高，而且要長時間保持。另外，機床在（zài）切削加工時，所有的靜、動載荷最後往往都傳到床身上，所以（yǐ），床身受力很複雜。為此，為保證零部件之間的相互位置或相對運（yùn）動精度，除了滿（mǎn）足幾何尺寸位置等精度要（yào）求外，還需要滿足（zú）靜（jìng）、動剛度和抗振性、熱穩定性、工藝性等方麵的技術要求。

2．應具有足（zú）夠的靜、動（dòng）剛度

靜剛（gāng）度包括：床身的自身（shēn）結構剛度（dù）、局部（bù）剛度和接觸剛度，都應該采取相應的措施，最後達到有較高（gāo）的剛度-質量比。動剛度（dù）直接反映機床的動態性能，為了保證機床在交變載荷作用下具有較高的抵抗變形的能力和抵抗（kàng）受迫振動及自激振動的能力，可以通過適當的增加阻尼、提高固有頻率（lǜ）等措施（shī）避免共振及因薄壁振動而產生噪（zào）音。

3．較好的熱穩定性

對數（shù）控機床來說，尤其是高精度數控機床，熱穩定性已（yǐ）經成了一個突出問題，必須（xū）在設（shè）計上要做（zuò）到使整機的熱變形（xíng）小，或（huò）使熱變形對加工精（jīng）度（dù）的影（yǐng）響小。熱變形將直（zhí）接影響機架的原有的精度，從而是產品（pǐn）精度下降（jiàng），如立軸矩台平麵磨床，立柱前臂的溫度高於後臂，是立柱（zhù）後傾，其結果磨出的零件（jiàn）工作表麵（miàn）與安裝基麵不平行；有導軌的（de）機架，由於導軌（guǐ）麵與底麵存在溫差，在垂直平麵內導軌將產生中凸（tū）或中凹熱變形。因此，床身結構設計時應使熱變（biàn）形盡量小。

第三、床（chuáng）身機架設計的一般（bān）要求 ：

 1） 在滿足（zú）強度和剛度的前提（tí）下，機架的重量應要求輕、成本低（dī）；

2） 抗振性好。把受迫振動振幅限製在允許範圍內；

3） 躁聲小；

4） 溫度場分（fèn）布合理，熱（rè）變形對精度的（de）影響小；

5） 結構設計合理，工藝性良好，便於鑄造（zào）、焊接（jiē）和機械加工；

6） 結構力求便於安裝與調整，方便修理和更換零部件；

7） 有導軌的機架（jià）要求導（dǎo）軌麵受力合理、耐（nài）磨性良好；

8） 造型好。使（shǐ）之既適用經濟，有美觀大方（fāng）。

5.1.2 床（chuáng）身的結構

1．床身結構

根據數（shù）控（kòng）機床（chuáng）的類型不同，床身的結構形式有各種各樣的（de）形式。例如數控車床床身的結構形式有平床身、斜床身（shēn）、平（píng）床身斜導軌和直立（lì）床身等四種類（lèi）型。另外，斜床身結構還能設（shè）計成封閉式（shì）斷麵，這樣大大提高了床身的剛度。數（shù）控鑽銑床、加（jiā）工中（zhōng）心（xīn）等這一類數控機床的床（chuáng）身結構與數控車（chē）床有所不同（tóng）。例（lì）如加工中心的床身有（yǒu）固定立柱式和移（yí）動（dòng）立柱式兩種。前（qián）者一般使（shǐ）用於中小型立式和臥式加工中心（xīn），而後者又分為整體 T 形床身和前後床身分開組裝的

T 形床身。所謂 T 形床身是指床身是由橫置的前（qián）床身和與它垂直（zhí）的（de）後床（chuáng）身組成。整體式床身，剛性和精度（dù）保持性都（dōu）比較好，但是卻（què）給鑄造（zào）和加工帶來很大不便，尤（yóu）其是大中型機床的整體床身（shēn），製造時需要大型設備。而分離式 T形床（chuáng）身，鑄造工藝性和加工工藝性都大大改善。前後床身聯接處要刮（guā）研（yán），聯接時用定位鍵和專用定（dìng）位銷定位，然後（hòu）再沿截麵四周， 用大螺栓固緊。這樣聯接成的床身，再剛度和精度（dù）保持性方麵，基本能滿足使用要求。這種（zhǒng）分

離式 T 形（xíng）床身適用於大（dà）中型臥式加工中心。 由（yóu）於床（chuáng）身導軌的（de）跨距比較窄，第 5 章 床身、橫梁導軌和工作台 致使工作台在（zài）橫溜板上移動（dòng）到達行程的兩端（duān）時容易出現翹曲，將會（huì）影響加工精度，為了避免工作台翹（qiào）曲（qǔ），有的立式加工中心增設了（le）輔助導（dǎo）軌。

2．床身的截麵形狀

數控機床的床身（shēn）通常為箱體結構，合理設計床身的截麵形狀（zhuàng）及尺（chǐ）寸，采用合（hé）理布置的肋板結（jié）構可以在（zài）較小質量下獲得較高的靜剛度和適（shì）當的固有頻率。床身肋板一般根（gēn）據床（chuáng）身結構（gòu）和（hé）載荷分布情況，驚醒（xǐng）設計，滿足床身剛度（dù）和抗振性要求（qiú），V 形肋板有利於加強導軌（guǐ）支承部（bù）分的剛度；斜（xié）方肋和對角（jiǎo）肋結構可明顯（xiǎn）增強床身的扭轉（zhuǎn）剛度，並且便於設計成全封閉的箱形結構。此外，還有縱向肋（lèi）板（bǎn）和橫向（xiàng）肋板，分別對抗彎剛度和抗扭剛度有明顯效果；米字形肋板和井字形肋板的抗彎剛度（dù）也較高，尤其是米字（zì）形肋板更高。

3．床身的結構設計

床身結構設計時，應盡量避（bì）免（miǎn）薄壁結構並簡化表麵（miàn）形狀。根據本設計的具體情況及要求，床（chuáng）身的結構（gòu）設如下：

4.床身的（de）設計步驟

⑴根據（jù）床身上的零件、部（bù）件（jiàn）情況和設計要求初（chū）步確定床身及機架的結構形狀和尺寸，以保證機架內外的零件能正常運動

⑵根據產品批量和結（jié）構形式初步確定製（zhì）造方法，合理選擇材料，單件小批（pī）量（liàng）的非標準設（shè）備機架可（kě）以采用焊接和鍛（duàn）喊結合的機架⑶分析承（chéng）載（zǎi）情（qíng）況，根據承載（zǎi）情況合理（lǐ）的（de）選擇截麵形式，確定（dìng）主要設計參數

⑷畫出結構草圖，進行（háng）必要的強（qiáng）度和剛度計（jì）算和（hé）尺寸修改

⑸對重要設備的床身，還（hái）應該（gāi）進行模擬實驗設計和模擬實驗，並根據實驗結（jié）果對（duì）設計進行修改。銑床（chuáng）中對床身結構的要求。

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