- 产品特性
1、高速机床支承件的特点和要求
由于切削速度大幅度提高,产生振动的可能性增加,而且还要使机床床身的固有频率不在切削速度范围内,普通加工中心的床身和工作台结构不适合高速加工。为了适应高速加工的要求,床身和工作台要求:
1)高的动、静刚度和抗振性;
2)好的精度保持性;
3)更好的抗热变形能力。
2、改进床身和工作台的方法
1)改进基础件结构 为适应高刚性、高精度、高寿命、高稳定性要求,高速加工中心的床身、立柱、横梁、工作台的基础件,结构上尽量采取整体铸造。
2)改进材料 在材料上,高性能的加工中心大多应用高强度密烘铸铁。同时,过去仅用于精密机床(精密车床、磨床)的聚合物混凝土、大理石已经开始用于高性能高速加工中心,其立柱与底座等均采用聚合物混凝土整体铸造。与铸铁比,其材料物理性能更好。
大理石聚合物混凝土整体铸造的床身的振动性能和铸铁材料比较,其谐振峰值小得多,且共振频率略向前移。
3)有限元方法分析机床的刚性和优化结构设计 用有限元分析机床的动、静刚性和振动特性,并且根据分析结果优化结构设计,提高机床性能是高速机。床实现高刚度和高精度的先进有效的技益术手段。一些高档次的高速加工中心都泵采用,如日本新工机的高速加工中心,在产品介绍中重点标明有限元方法的结果;大连机床厂的高速卧式加工中心和德国阿亨大学合作,对整体机床进行了有限元分析,从而保证了机床的性能。
有限元分析方法对研究机床床身的热变形也非常有用,采用有限元分析的结果改进机床设计可以减少机床热变形误差。