【東南大學】《 數控技術》公開課 P4 - 4. 學時 (4)

今天我們上術控技術的第四講,主要是介紹術控機牀的結構。 這個跟前面的術控技術的基本概念是有所區別的。 前面三講我們主要是介紹術控機牀的一些基本的概念, 包括術控技術的發展,術控技術的分類, 以及術控機牀它所涉及到的一些基本的技術。 那麼今天介紹的是術控技術, 這是第二章裏面的一些基本的術控機牀結構方面的一些知識。 我們下面進入第四講的學習。 第二章這個術控機牀的結構,我們看看有哪些內容。 第二章裏面的內容包括第一節術控機牀的結構要求, 主要是給大家分析一下對於術控機牀, 它結構上面跟普通機牀它有哪些不一樣。 術控機牀它從機牀本體而言, 那麼機牀跟普通機牀之間會存在哪些區別, 是不是直接可以把普通機牀直接拿過來, 加上一個術控頭, 我就可以變成一個術控機牀。 分析一下這個過程。 第二個是術控機牀, 那麼術控機牀它畢竟從機牀本體來說, 它的發展過程是前面我們在介紹術控機牀, 它的發展過程的時候給大家介紹過, 它在機牀本身, 機牀設計的基礎上發展起來的, 所以看看術控機牀它在各個部分, 也就是各個組件部件, 那麼它跟這個普通機牀是存在類似的, 所以它也包括主傳動系統, 還有這個主軸部件, 當然後面還有進給系統, 看看它有哪些部分。 所以第三節就是它的這個進給系統, 所以這兩個部分, 第二節第三節這兩個部分, 就是介紹術控機牀它的主傳動部分, 和它的這個進給系統這樣的一個部分。 第四節是術控機牀它的迴轉工作臺, 那麼這個是術控機牀裏面的第三塊大的這個部分, 對它來說主要是在於迴轉工作臺, 那麼它能夠進行供電的轉換這樣的一個部分, 或者說它能夠自動上下料, 所以這是機牀迴轉工作臺, 包括風度臺, 風度工作臺和術控迴轉工作臺。 第五節是術控加工使用的刀具以及自動換刀系統, 術控加工使用的刀具以及自動換刀系統, 它是這個加工中心機牀裏面所用的非常普遍的這個結構, 那麼在普通的這個術控機牀, 高精度的術控機牀裏面也是用的很多的, 要進行刀具更換, 只有這種帶有自動換刀系統的這個術控機牀, 它才能夠大大的提高它的加工效率。 第六節是術控加工用的輔助裝置, 那麼再看它輔助裝置主要有哪些, 哪些輔助裝置是必須的, 哪些輔助裝置是可選的, 這是我們後面所需要介紹的。 所以第二章主要有這麼多的內容, 那麼今天我們在第四講裏面, 首先先介紹第一節裏面的相關的一些內容, 那麼第一節主要是術控機牀的結構要求, 我們看一下它結構要求跟普通機牀相比有哪些具體的要求。 在結構要求裏面有這樣的幾個內容, 第一個模塊化和基金體化, 第二個提高機牀的靜動高度, 第三個是減少機牀的熱變形, 第四個是減少運動件的摩擦和消除運動件系, 第五個提高機牀的壽命和精度保持性, 第六個是減少輔助時間改善操作, 所以對於術控機牀來說, 術控機牀在結構上的要求, 它就包括這六項結構要求, 那普通機牀, 這個都是針對於相比普通機牀而言的, 這都是相比普通機牀而言的, 那普通機牀它是不是有模塊化, 機械化, 一體化的這個要求, 普通機牀有沒有這個靜動高度的要求, 這些都有, 但是術控機牀比普通機牀它要求更高一些, 那麼另外的話, 術控機牀它還要減少它熱變形, 摩擦, 間隙, 壽命和精度保持性, 還有輔助時間, 改善操作性等等這些, 都是術控機牀相對於普通機牀而言, 所必須具有的額外的結構要求, 這個是必須讓大家去理解的這個問題, 首先我們看一看這個模塊化, 機械化方面的這個要求, 那模塊化, 機電一體化是術控機牀對於機牀結構部分的第一個要求, 要求它機牀設計過程要求能夠實現模塊化和機電一體化, 那我們看看它模塊化, 機電一體化它存有什麼樣的這個要求, 那模塊化主要是怎麼樣, 怎麼樣產生起來的, 爲什麼要用模塊化的方法, 看一下在通用型的術控機牀, 通用型術控機牀它雖然能夠很好的滿足各類用戶的需求, 但是由於機牀的功能過於齊全, 使得售價提高, 用戶不得不爲多餘的功能承擔額外的費用, 成本的上升必然會削弱產品的市場競爭力, 也就是說在通用型的術控機牀上面, 通用型的術控機牀, 它各個功能必須是同時附加在這個術控機牀上面, 那麼各個功能, 各個部件它都是必須完全是附加在上面, 整個機牀才能夠發揮出它的作用, 所以不管你用戶需要這個術控機牀對它有什麼樣的特殊要求, 你每一個模塊都是必須放在你的機牀上, 但是你在用的過程中不可能每個模塊都會用到, 所以有許多模塊你用戶買了以後都是浪費的, 都是閒置在那兒的, 這是對於通用型的術控機牀, 而術控機牀的話, 它能夠克服這個缺點, 那麼這個缺點怎麼克服, 就採用模塊化的方法去進行設計, 所以對於普通機牀, 那麼它的售價提高, 機牀功能它主要是過於齊全, 所以我們把它稱爲通用型的, 什麼是通用型的, 就是它的功能非常通用化, 它能夠進行各種各樣的加工, 進行全面的加工, 但是實際上對於用戶來說, 對於一個企業來說, 它加工的產品的範圍肯定是有限的, 所以它的應用肯定也是相對有限的, 所以它有許多功能都是浪費的, 而專用型的術控機牀, 術控機牀它都是一些專用型的術控機牀, 在這裏面我們看到, 它專門提出了專用型的術控機牀的概念, 那麼專用型的術控機牀, 它是對某具體的零件, 具有良好的這個進行, 但是限制了加工對象的品種變化, 使生產柔性下降, 所以這個是專用型的這個術控機牀它的缺點, 所以通用型有通用型的缺點, 專用型有專用型的缺點, 通用型它雖然解決了各個用戶通用化都能夠應用這個, 都能夠使用這個術控機牀去進行生產的要求, 但是通用化的所造成的後果, 是使得用戶不得不爲多餘的功能承擔額外的費用, 是通用化所帶來的這個缺陷, 而專用型雖然解決了這個問題, 解決了某一類用戶, 它能夠專門爲它的裁平來進行生產這樣的一個要求, 避免了這種多餘功能的浪費, 但是專用術控機牀, 這種專用型的術控機牀, 限制了加工對象的品種變化, 萬一我這個企業, 它裁平發生變化, 那麼我這種專用型的術控機牀, 它就不能夠真正的發揮它的作用, 這又是它的一個限制, 所以綜合而言, 通用型和專用型各有自己的優缺點, 那麼我們就考慮到一個問題, 能不能把這兩個合起來, 那模塊化設計思想, 模塊化設計思想, 它是爲解決少數矛盾而提出來的, 具有靈活的機牀配置, 這就是模塊化思想它的基礎, 也就是說, 模塊化思想它怎麼提出來的, 模塊化思想實際上是爲了解決通用型術控機牀和專用型術控機牀, 它們的各自的缺點, 把它綜合起來, 綜合考慮通用化和專用化, 然後提出模塊化這樣的一個設計, 那模塊化我如何來設計一個這個機牀, 比如說我考慮通用型術控機牀, 通用型術控機牀它有各種各樣的這個模塊, 而專用型機牀它可能只用到其中幾個模塊, 那麼我用模塊化的方法, 我就能夠在設計的時候, 我就使得這個機牀它能夠在各個模塊裏面進行選擇, 根據要求增加或者減少模塊, 從而既能夠實現大面積的這個不同範圍的加工應用, 又能夠實現專門的這個加工應用, 所以這模塊化思想就是這樣的過程提出來的, 那術控機牀通常它的模塊主要有哪些模塊, 術控機牀它的模塊主要是牀身一個模塊, 立柱一個模塊, 主軸,主軸箱一個模塊, 工作臺一個模塊, 刀架系統, 這幾個是構成術控機牀的各個部件, 那麼這些部件在模塊化設計裏面就構成了一個個模塊, 牀身是一個模塊, 立柱是一個模塊, 牀身這個模塊用於支撐和放置各個電器設備和機房的機械設備, 立柱是用於支撐主軸部件, 主軸箱是用於主軸的變速和主軸組件的存放和融化, 工作臺用於刀具和工件之間相對的位移, 刀架系統是用於存放刀具, 電器總臣是用於進行機牀的電器控制, 所以在這裏面這些部件構成了術控機牀它的模塊, 也就是說我模塊化設計怎麼來設計, 模塊化設計, 我把這些模塊都作爲獨立的模塊來構成, 把這些模塊作爲獨立的模塊來構成, 然後每一塊都單獨進行設計, 從而來構成系統, 這是對於模塊化設計的這樣一個思想, 那在這個裏面如果把各個部件的基本單元都積除來, 不同功能規格和不同的功能規格和價格設計成多種模塊, 用戶就可以按需要選擇最合理的功能來配置成整機, 這就是模塊化的這個設計思想, 把它按功能模塊來配置成整機, 這樣的一個思想, 所以每一個模塊, 也就是每一個部件, 各個部件, 每一個部件, 我都可以按照這個功能規格價格來進行不同的設計, 比如說同樣對於, 比如說同樣對於牀身這一塊, 對於牀身這一塊, 各個不同的觸控器材, 它都要用到牀身這一個部件, 那麼這個部件, 我按照不同的功能, 不同的規格, 不同的價格來進行單獨設計, 比如某一個用戶, 他提出要用觸控車牀, 那我就設計的牀身, 我就是一個車牀, 那麼這個車牀有哪些類型, 規格, 根據尺寸不一樣, 那麼我要求迴轉零件的尺寸是多少, 根據這個尺寸來確定我牀身的大小, 或者說我要求的是立式的, 還是臥式的, 還是馬鞍型的, 這些都是從功能上來理解, 還有規格上的, 主要是尺寸規格上面, 另外還有價格上面, 根據我價格的不一樣, 來確定我採用什麼樣的牀身結構, 所以這是模塊化設計思想在觸控機牀上面的應用, 在這個裏面用這種模塊化設計思想, 它不僅能夠降低觸控機牀的設計和製造成本, 而且能縮短設計和製造週期, 最終贏得市場, 這是模塊化思想所具有的特點, 一個是降低觸控機牀的設計和製造成本, 這是它的一個特點, 另一個就是縮短設計和製造週期, 這是它的兩個特點, 實際上這兩個是相互相同的, 因爲模塊化我能夠進行參數化設計, 每一個模塊化它的部件我都可以參數化設計, 我可以把設計好的資料放在計算機裏面, 那麼我需要用的時候, 需要用到某一個模塊的時候, 我可以根據相應的功能,規格,價格, 來提取出相應的模塊, 相應部件的模塊, 然後進行用戶化的設計, 降低了它的觸控機牀設計和製造成本, 同時因爲它只是參數上的變化, 或者說進行用戶化的設計, 所以它又縮短了設計和製造週期, 而這兩個結合起來, 這兩個結合起來, 就爲應得市場創造了條件, 所以對於模塊化設計的話, 在觸控機牀設計方面, 已經用的是非常普遍的一個思想, 觸控機牀它基因體化是對總體, 總體設計和結構設計提出了重要的要求, 那麼前面我們介紹的是, 這前面我們介紹的是模塊化的思想, 前面是模塊化, 那麼下面的話就是基因體化的思想, 那麼基因體化的思想在觸控機牀, 它的結構方面它有哪些要求, 我們看一下, 它主要是對總體設計和結構設計方面提出的重要要求, 那麼它是指在整個觸控機牀功能的實現, 它是指在整個觸控機牀功能的實現, 以及總體佈局方面必須綜合考慮機器和電器兩方面的有機結合, 這是它的有綜合考慮的, 它的觸控機牀功能的實現, 以及總體功能方面所需要考慮的, 這個機械和電器兩方面的有機結合, 這是對於基因體化, 那麼什麼是基因體化, 觸控機牀裏面所用到的基因體化, 是指機械和電器這兩部分在觸控機牀的應用和設計上面的結合, 這是對於基因體化來的, 那麼跟模塊化的要求, 它實際上是兩個不同的概念, 模塊化的要求是對機牀進行模塊化的分解, 最後形成一個觸控機牀, 而基因體化實際上是把機械和電器這兩方面綜合來進行考慮, 來觀察一下這個機械和電器這兩部分在觸控機牀上的應用, 如何把這兩者達到完美的結合, 第二個是提高機牀的靜動高度, 那如何來提高觸控機牀它的靜動高度, 對於觸控機牀來說, 由於觸控機牀它是有程序控制加工的, 由機牀牀身, 導軌, 工作臺, 刀架和主樓箱的幾何進度的變形所產生的定位誤差, 就取決於它們的結構高度, 就取決於它們結構的高度, 在這個裏面, 觸控機牀加工過程中, 它不像普通機牀, 普通機牀它是由手工來操作的, 所形成的誤差可以通過操作人員的相應的調整, 在加工過程中的調整來逐漸逐漸的加以克服, 而觸控機牀的話, 加工過程它完全由觸控程序來實現的, 它是完全自動的過程, 所以要求機牀它本身的這些牀身, 導軌, 工作臺, 刀架和主樓箱, 它要求比較高的幾何進度, 那麼由它們所產生的定位誤差, 就取決於它們的結構高度, 所以這是對於觸控機牀的一些精度, 爲什麼要要求它們具有比較高的勁動高度, 這個主要是跟它們的工作原理是相關的, 爲了提高觸控機牀主樓的高度, 除了經常主樓的高度, 除了經常產生三支層結構以外, 還可選用剛性很好的雙裂短圓柱滾字軸承和角結束向心推力軸承, 以減少主軸的鏡像和軸向變形, 這是對於採取的措施, 那麼如何來提高它的這個主軸上面的高度, 這是所提取的措施, 對於主軸而言, 那麼對於主軸而言, 如何來提高它的高度, 對於主軸而言, 那麼一個是採用三支層, 那麼所謂三支層, 比如說對這樣的一個軸承主軸, 我採用這樣的一個三個支層, 我採用這樣的三個支層, 三個支層跟兩個支層它的特點, 比如說我另外這個是兩支層的, 這是兩支層的, 對於這樣的兩支層的和三支層的觸控機牀來說, 我們可以看到顯然它受力部分是在主軸前端, 比如說這樣有一個受力, 這樣都有一個受力, 顯然從這個力學的角度來考慮的話, 雙支層結構, 它的變形要比同樣受力情況下, 要比這個三支層受力變化, 變形要來的大, 所以用三支層結構就能夠提高術用機牀主軸它的剛性, 那同時還可以選用剛性好的雙列檔元做滾字軸承, 和角接觸向心推力軸承, 這樣的話, 這些軸承它既能夠承受軸向力, 又能夠承受鏡向力, 所以它能夠減小主軸的鏡向和軸向變形, 這是對於軸承上面, 所以對於主軸的高度的考慮, 一方面是採用支層結構, 在支層結構方面想辦法去提高它的高度, 另一方面, 在支層本身這一塊軸承的選用上面, 我選用雙列檔元做滾字軸承和角接觸向心推力軸承, 用這樣的方法, 所以對於主軸的這個高度的提高, 依次採用支層方式的改變, 那個就在支層每一個支層上面, 軸承的選用上面, 去考慮它的這個措施。 另外的話, 對於牀身來說, 它有加強金白的結構, 對於機牀大件的高度, 它有明顯的影響, 加強金白, 加強金白的作用就在於提高它的高度, 對於大件, 機牀大件, 能夠提高機牀大件的它的高度, 這是對於加強金白而言, 加強金白實際上我們在普通的這個機械設計裏面, 實際上就已經用到過, 比如說我同樣的一個, 實際上同樣的一個箱體, 對於這樣的一個箱體, 這樣的一個箱體, 如果上面是一個受壓的, 上面有受壓, 如果這種箱體跟我底下, 比如說我底下加一個金白, 這種情況, 那顯然加金白的受力要比這個, 直接沒有加金白的受力要來得均勻, 要來得均勻, 實際上大家從這個, 從這個建築上也可以去理解這種加強金白的含義, 比如大家在牆上, 比如說這是一個牆, 一面牆, 在牆上如果你釘一排書架, 比如說這是你釘的一排書架, 這是釘的一排書架, 如果你光是在牆上打釘, 然後釘一排書架, 這種受力肯定是一種懸壁梁結構, 這種懸壁梁結構就比較容易傾覆, 或者說歪倒, 如果你在這邊加一塊, 加一塊, 實際上這個就屬於加強金白, 加上這一塊加強金白以後, 那麼改善了它的受力情況, 使得它的鋼築牆得到提高, 這也是加強金白的結構, 那下面我們看一看, 這是一個方形截面立柱, 加強金白類型示意圖, 這是機種, 這是方形立柱的, 方形立, 方形截面立柱加強金白類型的這個示意圖, ABCD這四個圖都是屬於加強金白類型, 不同的加強金白這個型號, 那下面給出了這個力度在加強, 加金前後的勁剛度的比值, 從這個比值上面可以觀察一下, 加強金白, 加不加這個金白有什麼樣的一個作用, 從這裏面可以看到, ABCD這四個圖裏面, 加強金相對質量, 相對這個相對它的質量的話, 分別是一一點二一點三十一點六三, 而相對外區高度, 如果以圖A這種情況作爲, 都是以圖A這種情況作爲一的話, 可以觀察一下他們相對的變化, 那麼圖B的情況, 比圖A的情況要質量一比二, 而它的外區高度一比這個一點一七, 它的這個相對的這個高度變成了一點三八, 這是它的這個變化情況, 高度的比值, 那麼最終圖D的情況質量增加, 是圖A的情況質量的一點六三倍, 它外區高度是圖A的情況的一點三二倍, 而它的這個扭轉高度是它的十七點七倍, 大大的提高, 十七點七倍, 質量提高了一點六三倍, 但是它的這個扭轉高度卻提高了十七點七倍, 這是非常明顯的一個變化, 那這個的話是他們的變化情況, 這種圖A這種情況, 它是沒有任何金白的情況, 它是一個方形的方形截面, 這是一個方形截面, 它是一個方形截面, 這個方形相提, 它的這個外區高度和扭轉高度都是一的情況下, 那麼如果在圖B的情況只是中間加了一塊金白, 在中間加一塊金白, 那麼中間加一塊金白以後, 它的質量增加了一部分, 而它的外區高度增加到了一點一七, 而扭轉高度增加了一點三八, 圖C的這個情況, 它跟它的區別就在於加了一個斜的這個金白, 那麼對它來說質量也增加了一部分, 它的這個外區高度和外區高度也增加了, 但是它的這個扭轉高度增加了相當多, 增加了八點八六倍, 圖D的情況是增加了相交叉的兩個金白, 質量增加一點六四, 增加到一點六三, 但是它的外區高度也增加到了一點三二, 同時呢扭轉高度就大大變成了十七, 是沒有加金白的, 加強金白的情況的十七點七倍, 所以加強金白對於這個截面的變化的話是非常有效的, 在大型觸控機艙裏面利用重快平衡結構可以減少移動戰壕, 給機艙的變形帶來的對衡量變形的影響, 可以看一下, 把橫點的導尾加入成中凸形可以抵消變形, 可以從這裏面也可以觀察一下, 對於這次一個觸控機艙, 這是用重快平衡結構, 這是一個重快平衡結構的實驗室, 在這個裏面這是一個重快, 這個重快在這個裏面是一個兩邊, 它是可以移動的, 這個重快在兩邊是可以移動的, 那麼它的移動如何來移動, 是根據切削情況來移動, 切削如果受力, 比如說使得這個衡量發生歪曲的話, 如果這邊受力比較重的情況, 如果這邊受力重, 那麼就有可能使得這邊受力輕, 就有可能使得這個結構發生歪曲, 我中間這個重快對它進行平衡, 對兩邊進行平衡, 從而減少它的變形, 提高整個這個衡量它的高性, 另外的情況, 也可以把衡量稍微將成中凸形的, 那中凸形的結構的話, 比如我實際上衡量, 比如說是這樣的一箇中間凸起來的形狀, 中間凸起來的形狀, 那麼這樣的話, 我受壓力過程, 壓力過程, 我在壓力波浪變化過程中, 可以儘量減少兩邊的誤差, 兩邊的變形的差, 從而改善它的受力情況, 所以這個是對大型速控機牀裏面的一個重害結果, 那麼這個主要是用於重型的速控機牀, 另外在速控機牀上面, 刀架是速控車牀的薄弱環節, 對於速控車牀而言, 刀架主要是在速控車牀上面, 刀架是速控車牀的薄弱環節, 那麼爲了能提高, 能夠進行穩定的重切削, 需要提高刀架的高度, 對於速控車牀來說, 主要是提高刀架的高度, 刀架要求進行重切削, 要進行高速切削, 那麼刀架的高度是必須考慮的, 除了注意轉檯大小, 和這個轉檯大小, 刀具素的合理設計, 我還應該儘可能減少A與B的筆直的這個素質, 我們看看A與B的筆直是什麼樣的一個素質, 在這個速控車牀的刀架裏面, 這是一個刀架的受力圖, 在速控車牀的刀架裏面, 可以看到這是一個刀架, 整個的這裏是一個刀架, 在這個裏面這是一個切削力, 切削力屬於這個位置, 而這個位置是加緊力, 是一個加緊力, 這兩個力, 實際上是一個刀架, 我可以把它作爲一個改, 在這個剛性改, 如果我把它作爲一個改的話, 在這個改裏面, 改的受力, 這是一個改的受力, 對於這個改的受力, 我比如說是這樣一個改的受力, 在這裏面有施加一個力, 這是FA, 這裏面是施加一個力, FB, FA是加緊力, FB是切削力, 在這兩個力的作用下, 中間, 這個是一個支點, 這是一個支點, 跟支點之間的距離, 這是A,這是B, 一個是A, 這個是A,這個是B, A跟B, 要求能夠達到平衡的情況, 那麼顯然, FB乘以A, 要等於FB, FB乘以B, 這樣的一個情況, 那麼在這裏面就變成了, 如果我寫成一個數學公式的話, 在這裏面就變成了, A乘以FA, 等於 B乘以FB, 所以FA 比FB, 它就等於 B除以A, 這樣的一個結果, 所以在這裏面, 切削力 和加緊力 之間的比值, 跟兩者的距離的比值, 就成反比的這樣一個關係, 那如果我減小這個比值的話, A跟B的比值, 也就是說使得這個比值比較大的情況, 那麼也就是說我能夠提高切削力, 在加緊力一定的情況下, 我能夠提高這個 切削力, 我切削力提高, 它也能夠產生平衡, 也能夠達到平衡, 如果我這個比值比較小, 如果這個比值比較大, 要求這個A跟B比較大, 才能夠去達到的話, 那顯然切削力就變得比較少, 所以在這裏面, 大家從這個比例關係可以去理解, 這個比值 爲什麼要使得它比較小的, 這樣的一個原因, 因爲切削力和加緊力, 它是在這裏面, 要起到一個平衡, 加緊力不變的情況下, 如果我要求擴大切削力, 那麼顯然使得 B除以A的這個比值要增加, 也就是要求 A除以B的這個比值要減小, 所以A除以B這個比值 爲什麼減小, 就是這個原因得到的。 那麼在這個 刀具外的聲量一定的情況下, 增大刀架底座的尺寸 是提高 高度的有效途徑, 也就是說在這個裏面, 刀架外的聲量, 也就是這個值, 如果不變的情況下, 增大刀架底座的尺寸, 它就可以提高有效的這個, 刀架底座, 底座這個尺寸, 它就可以提高它的這個高度, 這也是它的一個原因, 提高這個底座, 增加這個底座尺寸, 就能夠增加這個B值, 使得這個B值, 比如說把這個B值擴大, 那B值擴大的話, 就能夠減小A除以B的這個比值, 這也是能夠起到提高高度的 這樣的一個作用。 提高機牀各部件的 接觸高度, 它能夠增加機牀的承載能力, 採用刮嚴的方法, 可以增加單位面積上的 接觸點, 這都是爲了增加它的接觸, 增加接觸點, 提高它的接觸高度, 提高機牀的接觸高度, 機牀接觸高度, 通過這樣的方式來提高。 在機殼面之間, 施加足夠大的預加氮荷, 也能夠增加接觸面積, 提高接觸高度, 這是接觸高度的提高的方法。 自動機牀的主運動功率, 它一般來說, 主運動功率比同類型的 普通機牀的主運動功率要大得多, 在保證進高度的前提下, 就必須提高它的動高度。 前面我們介紹的是提高它的進高度的方法, 那麼, 主要是從自動機牀本身的 結構和尺寸方面去考慮, 動高度如何來進行保證。 動高度的保證。 切切中的震動, 不僅直接影響 弓箭的加工精度和表面質量, 還會降低刀具壽命, 甚至使加工無法繼續, 這樣的話,要求提高它的動高度。 所以,爲什麼要提高 速控機牀的動高度? 爲什麼要提高它的動高度? 主要是速控機牀的主運動功率 比普通機牀要大。 同時, 如果在這裏面產生震動的話, 切切中的震動也就比普通機牀要大。 這些震動 不僅能夠直接影響 加工的精度, 而且還會降低刀具壽命, 所以要求提高它的動高度。 動高度影響它的震動, 而震動又影響 加工質量和刀具使用壽命, 所以我們要求 改善它的動高度, 從而減輕震動, 從而提高加工精度, 提高刀具壽命。 這是對於 爲什麼採用動高度的一個原因。 對於提高動高度來說, 主要是改善 動態特性, 那麼這個改善動態特性的方法 主要是提高系統的靜高度。 依次提高靜高度, 我們在前面已經講過了。 增加阻尼, 顯然增加阻尼能夠減小震動, 以及 調整構建的質量 和自身頻率, 調整構建質量和自身頻率, 這些都是用於改善 動態特性, 同時降低它的 動高度。 提高它的動高度, 從而降低它的震動, 這些都是相應的措施。 高擺在 速控機艙裏面, 我高擺採用太階結構的話, 既可以增加靜高度,減少結構質量, 還可以增加 構建本身的阻尼 太階,所以 我在速控機艙裏面, 我可以採用機艙結構方面, 我可以採用太階結構, 從而來降低 它的這個 降低, 從而改善它的 動態特性, 提高它的動高度。 另外, 我還可以採用分紗組建, 分紗組建,也就是在 組建裏面,還含一些 擎紗,從而來 作爲 震動的衰竭, 作爲震動的衰竭,提高 激發它的抗震性, 這也是它提高抗震性的一個手段。 提高抗震性,也就是改善了 它的動態特性, 從而增強了 它的動高度。 設計機艙構建的時候,還可以 通過調整質量, 來改變系統的自振頻率, 可以通過調整質量, 來改變系統的自振頻率。 速控機艙中的 旋轉零部件應該 儘可能進行良好的 旋轉零部件應該儘可能 進行良好的動平衡,以減少 強迫震動源, 以減少強迫震動源, 因爲如果旋轉零部件在速控機艙 一般來說是採用高速切削, 在高速切削的情況下, 如果旋轉零部件 沒有進行動平衡的話, 那麼它在加溫過程中 就會發生震動, 從而形成一個強迫震動源。 那麼,你速控機艙 旋轉零部件的動態特性 改善得再好, 因爲高速旋轉過程 旋轉零部件 不平衡,產生強迫震動源, 就抵消了你前面的 這種改善方法。 所以,在這個裏面, 速控機艙旋轉零部件 應該減弱 它的強迫震動源的發生, 要進行動平衡。 或者用彈性材料 將震源隔離, 以減少震源對機艙的影響。 如果這種強迫震動源 你實在不能避免的話, 那麼你用彈性材料 把它隔離。 這個實際上是在迫不得已的情況下, 在這種強迫震動源 你實在沒法減少或者說 把它去除的話, 那麼你沒辦法, 只能用彈性材料 把震動源隔離。 動態 剛性這個特點, 動剛度的改善, 或者說震動源的減弱, 這一方面如何來處理。 第三個是 減少機艙的熱變形。 對於速控機艙, 它在內外熱源的影響下, 各部件將發生不同 程度的熱變形, 使得工件與刀具之間的相對運動 關係造成破壞, 所以也是機艙進行下降, 這樣的話要求減少機艙的熱變形。 前面我們介紹的是 一個是靜剛度, 實際上是機艙本身的變形, 動剛度是機艙 震動所引起的變形。 第三部分這裏面 所介紹的是減少機艙熱變形的話, 是由受熱 發熱所引起的 機艙變形。 我們知道熱受熱, 機艙它本身是由 鑄鐵或者鐵 這樣的一些鋼鐵元件所構成, 受熱的話它就會發生變形, 所以要求機艙 減少熱變形, 能夠減少它的變形, 發熱能夠減少它的變形。 速控機艙它主要在 內外熱源的影響下, 那麼各部件會發生不同程度的熱變形, 使工件與刀具之間相對運動關係 遭到破壞, 也使機艙精度下降, 所以熱變形在這裏面 是必須是特殊的, 那麼這個熱變形所引起的原因, 包括內熱源和外熱源, 這兩個部分, 既有內部的熱源, 也有外部的熱源。 機艙熱變形產生主要原因是 熱源以及機艙各部分的溫差, 這個也就是說熱源產生, 內外熱源怎麼產生的, 一個是熱源, 一個是機艙各部分的溫差, 熱源和溫差這兩者 引起熱變形, 熱源它通常包括 加工中的熱源, 內外熱源 怎麼來形成的, 一個是加工中的貼屑, 一個是運轉的電動機, 一個是液壓系統, 一個是傳動件的摩擦, 還有機艙外部的熱輻射, 這些都是熱源, 送機艙的熱源主要是包括哪些, 送機艙的熱源, 熱源你才能夠去進行分析, 才能去減少它的熱變形, 才能夠抬得上去減少熱變形, 所以熱源在這裏面, 是必須首先進行分析的, 機艙零件的材料, 結構,形狀, 和尺寸的不一致, 也是產生熱變形的重要因素, 機艙零件材料, 結構,形狀,和尺寸的不一致, 也會形成機艙的熱變形, 比如說在這個圖案裏面, 主軸箱內的禪龍件, 所產生的熱量, 使力度向上變形, 產生天差delta ye, 我們觀察一下, 這是一個, 這是delta ye, delta ye是怎麼形成的, 是主軸箱內的禪龍件, 所產生的熱量, 使力度向上變形, 使禪龍件向上, 力度向上變形, 向上變形, 這是在主軸箱裏面, 主軸箱裏面所產生熱量, 使力度向上變形, 產生熱變形, 這樣的話, 使主軸旋轉位置發生變化, 從而影響了, 產生delta ye的誤差以後, 影響了機艙的精度, 加工精度, 這是對於主軸箱內的禪龍件, 所產生的熱量, 主軸箱內的禪龍件, 所產生的熱量, 第二個, 在液壓油泵, 以及其他禪龍元件的影響下, 長生元縱向, 產生中間凸起的變形, 在這裏面, 在液壓油泵, 以及其他禪龍元件發熱的影響下, 這裏面是一個熱源, 有這個熱源, 發熱以後, 使得這一部分往上凸起, 產生這樣的一個凸起變形, 這是受熱變形的一種情況, 圖C的情況是, 長生縱向的伸長, 使自成勢槓的軸承向左移動, 產生偏差delta x, 在這裏面, delta x, delta x的形成, 它是機艙長生縱向的伸長, 使得自成勢槓的軸承移動, 從而發生變形, 圖D的情況是, 由於電動機所產生熱量, 使得力柱傾斜, 造成偏差delta y2, 我們看看delta y2是怎麼形成的, 在這裏面, 這是delta y2的形成, 電動機所產生熱量, 使電柱傾斜, 使電動機產生熱量, 使力柱發生這樣的傾斜, 傾斜以後, 造成偏差delta y2, 是這樣的一個往下的傾斜, 這樣的一個delta y2, 這是對於delta y2, 它的形成, 減少機艙熱變形的措施, 我們看看有哪些, 這些措施包括第一個是減少發熱, 那減少發熱, 如何來減少它的發熱, 減少發熱主要是在機艙內部發熱, 它是產生熱變形的主要熱源, 從這個熱源上來分析, 如何來減少發熱, 第一個是, 應當儘可能將熱源 從主機中分離出去, 這是減少發熱的一個措施, 另外的話, 對於主軸部件上採用精密滾動軸承, 進行油污潤滑, 還可採用靜壓軸承, 避免使用摩擦離合器, 這些都是在減少發熱, 加入的時候, 切削它是一個熱源, 可以在工作臺或島尾上, 使用切削液, 所以減少熱源, 一個是鍋爐上, 所以溫身如何控制, 溫身如何控制, 在減少熱源之後必須通過良好的散熱和冷卻來控制溫升以減少熱源影響 一種方法是在機艙的發熱部位進行強制冷卻 但是強制冷卻 它的冷卻能力必須要適當 方法二是在機艙低溫部分通過加熱的方法使機艙各點的溫度去一致 所以這實際上是用預熱 用預熱的方法 對機艙結構上的改善 主要是機艙結構對熱變形的影響 從採用單立組結構變成雙立組結構 所以速控車艙組織箱儘量是組織熱變形發生在刀具切入的垂直方向上面 比如說這是一個垂直變形的情況 這是組織變形方向 這是切入方向 這兩個是相互垂直的 這是切入方向 這是變形方向 都是垂直的 這樣從而減少它的變形 所以速控機艙中的滾珠絲槓可以採用預拉的方法減少絲槓的熱變形 它在加工滾珠絲槓的時候是螺菌略小於凝液值 裝配時對絲槓進行預拉伸 使得螺菌達到凝液值 當絲槓工作受熱的時候 絲槓中的拉應力補償熱應力減少熱生產 提高絲槓的高度 另外還可以根據測量結果 由速控系統發出補償 脈衝加以修正 還可以採用特殊的調節軟件 比如說這個就是一個調節軟件 用消除熱位移的刀架結構來進行這個調節 這是對於速控機艙的一個調節的方法 今天主要是這一講 這一講主要是講這一些內容 後面的話 我們在下一講裏面再給大家做介紹 這一節課就上到這 下課