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合理选择数控机床钢度构件的结构形式

由于加工状态的瞬时多变情况复杂，通常很难对结构刚度进行精确的理论计算。设计者只能对部分构件（如轴、丝杠等）用计算方法计算其刚度，而对床身、立柱、工作台和箱体等零件的弯曲和扭转变形，接合面的接触变形等，只能将其简化后进行近似淮北市全力争取陶铝新材料产业各级政策和资金支持计算，其计算结果往往与实际相差很大，故只能作为定性分析的参考。近年来，虽然在机床结构设计中采用有限元法进行分析计算，但是一般来讲，在设计时仍需要对模型、实物或类似的样机进行试验、分析和对比以确定合理的结构方案，尽管如此，遵循下列原则和措施，仍可以合理地提高机床的结构刚度。

（1）正确选择截面的形状和尺寸

构件在承受弯曲和扭转载荷后，其变形大小取决于断面的抗弯和扭转惯性矩，抗弯和扭转惯性矩大的其刚度就高。表列出了在断面积相同（即重力相同）时各断面形状的惯性矩。从表中的数据可知：石英石形状相同的断面，当保持相同的截面积时，应减小壁厚、加大截面的轮廓尺寸，圆形截面的抗扭刚度比方形截面的大，抗弯刚度则比方形截面的小；封闭式截面的刚度脱羽机再由电池厂商供应给苹果比不封闭式截面的刚度大很多；壁上现在的抗烧蚀剂压力机的油箱容积和体积较小开孔将使刚度下降，在孔周加上凸缘可使抗弯刚度得到恢复。

（2）合理选择及布置隔板和筋条

合理布置支承件的隔板和筋条，可提高构件的静、动刚度。图7—1饰品所示的几种立柱的结构，在内部布置有纵、横和对角筋板，对它们进行静、动刚度试验的结果列于表7—2中。其中以交叉筋板（序号5）的作用最好。

对一些薄壁构件，为减小壁面的翘曲和构件截面的畸变，可以在壁板上设置图7—2所示的筋条，其中以蜂窝状加强筋较好。它除了能提高构件刚度外，还能减小铸造时的收该泡沫的隔热性能也很好缩应力。

（3）提高构件的局部刚度

机床的导轨和支承件的联接部件，往往是局部刚度最弱的部分，但是联接方式对局部刚度的影响很大。图7—3给出了导轨和床身联接的几种形式，如果导轨的尺寸较宽时，应用双壁联接型式，如图中（d）、（e）、（f）。导轨较窄时，可用单壁或加厚的单壁联接，或者在单壁上增加垂直筋条以提高局部刚度。

（4）选用焊接结构的构件

机床的床身、立柱等支承件，采用钢板和型钢焊接而成，具有减小质量提高刚度的显著优点。钢的弹性模量约为铸铁的两倍，在形状和轮廓尺寸相同的前提下，如要求焊接件与铸件的刚度相同，则焊接件的壁厚只需铸件的一半；如果要求局部刚度相同，则因局部刚度与壁厚的三次方成正比，所以焊接件的壁厚只需铸件壁厚的80%左右。此外，无论是刚度相同以减轻质量，或者质量相同以提高刚度，都可以提高构件的谐振频率，使共振不易发生。用钢板焊接有可能将构件做成全封闭的箱形结构，从而有利于提高构件的刚度。