提高数控冲床静、动刚度措施
发布者：卓东机械 发布时间：2011/11/15 9:24:34
数控冲床在发展的最初阶段，其机械结构与通用机床相比没有多大变化，只是在自动变速、刀架或工作台自动转位和手柄操作等方面做些改变。随着数控技术的日益发展，其控制方式和使用特点，对数控冲床的生产率、加工精度和寿命提出了更高的要求。
根据数控冲床的使用场合和结构特点，对数控冲床的机械结构也相应提出了以下要求。
1)较高的机床静、动刚度及良好的抗振性能
数控冲床是按照数控编程或手动输入数据方式提供的指令自动进行加工的。由于机械结构（如机床床身、导轨、工作台、刀架和主轴部件等)的几何精度与变形产生的定位误差在加工过程中不能人为地调整与补偿，因此，必须把各处机械结构部件产生的弹性变形控制在最小限度内，以保证所要求的加工精度与表面质量，要从提高数控冲床静刚度和动刚度两方面采取措施。
(1)提高数控冲床静刚度的措施
①为了提高数控冲床主轴的刚度，不但经常采用三支撑结构，而且选用刚性很好的双列短圆柱滚子轴承和角接触向心推力轴承，以减小主轴的径向和轴向变形。
②为了提高机床大件的刚度，采用封闭截面的床身，并采用液力平衡和重块平衡来减少移动部件因位置变动造成的机床变形。
③增加机床的承载能力。采用刮研的方法增加单位面积上的接触点，并在结合面之间施加足够大的预加载荷，以增加接触面积。这些措施都能有效地提高接触刚度。
(2)合理布置支承件的隔板和筋条，以提高构件的静刚度。
提高数控冲床动刚度及抗振性的措施
切削过程中的振动不仅影响工件的加工精度和表面质量，而且还会降低刀具寿命，影响生产率。为了充分发挥数控机床的高效加工能力，并能进行稳定切削，在保证静态刚度的前提下，对数控冲床的动态特性提出更高要求，也就是说还必须提高动刚度。常用的措施主要有:
①提高系统的刚度。
②减少机床的内部振源
机床的高速旋转主轴、齿轮、皮带轮等均应该进行动平衡;装配在一起的旋转部件，应该保证同轴，并且要消除其配合间隙;机床上的高速往复运动部件，应该消除传动间隙，采用平衡装置和降低往复运动件的重量等措施，以减小可能产生的激振力;装在机床上的电动机或液压油泵、油马达等旋转部件需要隔振安装;一些断续切削的机床，断续切削力本身就是激振力，可以在适当的部位装上蓄能飞轮。
减少机床的内部振源或降低激振力，就减少了产生强迫振动的可能性，相当于提高了机床的抗振性。
③增大阻尼
增大阻尼是提高动刚度和振动稳定性的有效措施。采用滑动轴承较之滚动轴承有较大的阻尼，对滚动轴承适当预紧也能够增大阻尼。将型砂或混凝土等阻尼材料填充在支承构件的夹壁中，可以有效地提高阻尼特性。其抗弯振动的阻尼值有很大提高(在水平方向提高约10倍，在垂直方向提高约7倍)。
在承受弯曲振动的支承件的表面喷涂一层有高内阻和较高弹性模量的蒙古性材料，可以增大构件的阻尼，抑制振动的产生。
④调整构件的自振频率等
铜板的焊接结构既可以增如静刚度、减轻结构重量，又可以增加构件本身的阻尼，因此，近年来在数控冲床上采用了钢板焊接结构的床身、立柱、横梁和工作台。铸件有利于震动衰减，对提高抗震性也有较好的效果.
