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技術文章

青島五重數控機床的結構設計基本原則

閱讀:493          發布時間:2015-9-30

青島五重數控針對數控機床的結構特點,并結合機床結構動態性能的基本要素,數控機床結構設計應遵循以下幾點:
1:力封閉環長度zui短,環節zui少原則。
2:機床各階模態頻率zui高原則。
3:結構重心zui低原則     
機床結構重心對其動態性能影響較大。對單個部件而言,一般都有單一的支撐面。以床身為例,其支撐在地基上,降低重心高度,可有效提高 擺動的模態頻率。而對整個機床結構而言,部件間相對于支撐面的相對擺動陣型,特別是工件箱與刀具箱之間的相對擺動(音叉陣型),將直接影響切削性能和加工質量。因此,在滿足結構靜剛度條件下,盡可能減少上部結構的材料使用量,采用等強度梁,板或筋板厚度變化等結構,使其重心下移。
4:各階頻率均勻分布原則    
機械結構是由質量和剛度連續分布的物體組成,為連續的彈性體,經離散化處理可以看成是由質量和剛度集中在若干點上的離散元件組成,構成多自由度振動系統。這一系統 具有多種頻率的振動形態,各種振動的固有頻率不同。各階 固有頻率分布盡量均勻,如果兩個頻率相鄰很近,就會使兩個振動疊加,產生較大的振動。
5:傳遞力的框架結構各組成環節等剛度
等剛度原則是指機床結構各組成環節的動剛度相差不大,各零件的*階固有頻率相當,這樣才能使機床的受力變形均勻分配到每個力組成環的部件上,避免剛度不均引起的局部結構變形過大,出現剛度薄弱的部件。
6:結構固有頻率下地上高原則
7:結構頻率避免與切削力的激動頻率重合原則
結構當激勵頻率與結構固有頻率相同時,結構動力放大系數一般要超過1,這將直接影響結構的動態特性,對結構振動和疲勞產生很大影響。同時使切削產生嚴重震顫與噪聲,甚至損毀零部件。因此,在機床設計階段,應調整結構使其模態頻率與加工時切削力的激勵頻率不發生重合。
8:重心驅動運動部件原則
重心驅動是使驅動力的方向通過被驅動結構重心。*,在推動物體時,作用力的合力方向如果不通過物體的重心則會產生扭矩作用。
9:修改結構薄弱模態原則
結構薄弱模態是指結構的低階模態中存在相對過大或過小的模態柔度,且該模態陣型明顯影響加工性能。應用元結構與變化量動態設計進行有限元結構分析使該模態振型的頻率盡量提高,或使其模態陣型改變,從而提高結構的動剛性,避免切削顫振的產生。
10:主切削力方向與機床結構主剛度方向重合原則
               青島五重數控設有專門的研發中心,專業研發各種機床和組合機床,歡迎新老客戶來公司洽談指導。

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