直線導(dǎo)軌在機(jī)床該重視的幾方面
直線導(dǎo)軌在機(jī)床該重視的幾方面
為滿足工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程對(duì)機(jī)床行業(yè)的高速發(fā)展，越來越多地企業(yè)采用了滾動(dòng)直線導(dǎo)軌等滾動(dòng)元件導(dǎo)向系統(tǒng)，使原來每分鐘幾米的進(jìn)退速度提高到十幾米甚至幾十米。機(jī)床在設(shè)計(jì)與制造時(shí)，需要注意以下問題：
1、機(jī)床具有較高的抗振性能，采用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的機(jī)床容易產(chǎn)生振動(dòng)，運(yùn)動(dòng)零部件的高速進(jìn)退，會(huì)讓機(jī)床床身受到巨大的沖擊，滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副阻尼較低，抗振性能較差，這種周期性的沖擊容易使床產(chǎn)生振動(dòng)，從而導(dǎo)致加工表面產(chǎn)生形狀誤差與波紋，尤其在磨床以及高精度機(jī)床的影響更加明顯，對(duì)于閉環(huán)伺服控制還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。
2、采用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的機(jī)床振動(dòng)模型與無阻尼受迫振動(dòng)相似，可以用動(dòng)量守恒與能量守恒定律來近似求解：式中：m—運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量；M—機(jī)床本體的質(zhì)量；k—機(jī)床的靜剛性；v—運(yùn)動(dòng)部件快速進(jìn)退速度；Amax—機(jī)床振幅。由上式能夠看出，減小m和增大M、增加k都可以減小機(jī)床的振幅Amax，而增大機(jī)床本體重量的方法通常較少，因?yàn)樵龃髾C(jī)床本體M會(huì)降低機(jī)床的固有頻率，導(dǎo)致機(jī)床共振頻率偏低，對(duì)消除諧振不利，所以單純的想用增加壁厚的辦法來提高機(jī)床的剛性，對(duì)提高機(jī)床的抗振性能是毫無幫助的。3、設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意提升單位質(zhì)量的靜剛性，如果增加適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)筋，安排合理的斷面形狀與尺寸，減小床身表面的開窗面積，提高機(jī)床和地基連接處的剛性等。有的滾動(dòng)直線導(dǎo)軌生產(chǎn)廠家認(rèn)為這樣施加較大的預(yù)載荷能夠有效地消除振動(dòng)，事實(shí)證明增大預(yù)載荷只是改變了共振頻率，而對(duì)減振毫無效果，過大地增加預(yù)載荷只會(huì)導(dǎo)致滾動(dòng)元件的變形，從而增加了導(dǎo)向系統(tǒng)位移的阻力，造成導(dǎo)向元件的工作壽命減少，所以過大地增加預(yù)載荷的方式是不可行的。
4、機(jī)床使用應(yīng)當(dāng)合理的增加阻尼，對(duì)于提高動(dòng)剛度增加機(jī)床阻尼的方式有多種，例如在機(jī)床外壁上附加一層具有高內(nèi)阻的粘彈性—瀝青所制成的高分子聚合物與油漆胰子等；在結(jié)構(gòu)中嵌人粘彈性阻尼材料；將型砂保留在鑄件內(nèi)或?qū)ｉT的細(xì)鐵丸封閉在鑄件內(nèi)。
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