數(shù)控機(jī)床的床身結(jié)構(gòu) - 加工中心
精工機(jī)床的床身結(jié)構(gòu) 精工機(jī)床的床身是整個(gè)機(jī)床的基礎(chǔ)支承件，一般用來(lái)放置導(dǎo)軌、主軸箱等重要部件。為了滿足精工機(jī)床的加工精度。對(duì)精工機(jī)床的床身則有更高的要求： (1)要有很高的精度和精度保持性，在床身上有很多安裝零部件的加工面和運(yùn)動(dòng)部件的導(dǎo)軌面，這些面本身的精度和相互位置精度的要求都很高，而且要能長(zhǎng)時(shí)間保持。 (2)應(yīng)該具有足夠的靜動(dòng)剛度，要有較高的剛度一質(zhì)量比和較好的動(dòng)態(tài)特性。 (3)要有較好的熱穩(wěn)定性，對(duì)精工機(jī)床來(lái)說(shuō)，熱穩(wěn)定性是個(gè)突出的問(wèn)題，必須在設(shè)計(jì)上做到使整機(jī)的熱變形變小，或者使熱變形對(duì)加工精度的影響變小。 為滿足精工機(jī)床的床身要求，精工機(jī)床的床身多采用整體結(jié)構(gòu)。采用灰口鑄鐵、人造花崗巖、鋼板焊接件等材料。 1．鑄造床身結(jié)構(gòu) 根據(jù)精工機(jī)床的類型不同，床身的結(jié)構(gòu)有各種各樣的形式。精工銑床和加工中心等精工機(jī)床的床身結(jié)構(gòu)有固定式立柱和移動(dòng)式立柱兩種。前者一般適應(yīng)于中小型立式或臥式加工中心，而后者又分為整體T形床身和前后床身分開組裝的T形床身。T形床身是指床身由橫置的前床身（也稱橫床身）和與之垂直的后床身（也稱縱床身）組成。整體式床身結(jié)構(gòu)，截面采用封閉箱形結(jié)構(gòu)，其剛度高，但鑄造困難。對(duì)大中型精工機(jī)床的整體床身，加工也面臨難度。而分離式T形床身，鑄造工藝性和加工工藝性都大大地得到了改善，但床身連接處必須刮研，連接時(shí)用定位鍵和專用定位銷定位，周邊還需用螺栓緊固；這樣即可滿足剛度和精度的使用要求。 精工機(jī)床床身結(jié)構(gòu)一般為箱體結(jié)構(gòu)，合理布置床身的肋板可以提高靜剛度，縱向肋板能提高立柱的抗彎和抗扭剛度，提高抗扭剛度效果更為顯著；對(duì)角線斜置肋板和對(duì)角線交叉肋板對(duì)提高立柱的剛度更為有效。精工車床的床身截面，床身導(dǎo)軌傾斜布置，改善了排屑條件；同時(shí)截面形狀采用封閉式箱體結(jié)構(gòu)，從而加大了床身截面的外輪廓尺寸，使該床身具有很高的抗彎、抗扭剛度。這種傾斜布置的結(jié)構(gòu)為精工車床所普遍采用。圖3-37(a)、(b)所示是床身中常用的幾種肋板布置的截面圖。 車削中心床身，為提高其剛度和減小熱變形，一般采用結(jié)構(gòu)相對(duì)熱源對(duì)稱的斜床身。斜床身可以改善切削加工時(shí)的受力情況，在產(chǎn)生熱變形時(shí)．相對(duì)熱源對(duì)稱結(jié)構(gòu)可保證工件或刀具回轉(zhuǎn)中心對(duì)稱線的位置不變。在床身內(nèi)腔充填泥芯、混凝土，振動(dòng)時(shí)可利用相對(duì)摩擦來(lái)耗散振動(dòng)能量，從而提高結(jié)構(gòu)的阻尼特性。如圖3-37(c)所示。 2．鋼板焊接結(jié)構(gòu) 長(zhǎng)期以來(lái)，機(jī)床床身主要采用鑄鐵件。近年來(lái)，以鋼板焊接結(jié)構(gòu)代替鑄鐵件的趨勢(shì)不斷擴(kuò)大，從開始在單件和小批量的重型和超重型機(jī)床上的應(yīng)用，逐步發(fā)展到有一定批量的中型機(jī)床。 鋼板焊接結(jié)構(gòu)床身的剛度高于鑄造床身。這是因?yàn)閮煞N床身的肋板布置不同，鋼板焊接結(jié)構(gòu)容易采用最有利于提高剛度的肋板布置形式。能充分發(fā)揮壁板和肋板的承載及抵抗變形的作用；焊接結(jié)構(gòu)還無(wú)須鑄造結(jié)構(gòu)所需的出砂口，有可能將床身做成完全封閉的箱形結(jié)構(gòu)。另外，鋼板的彈性模量與鑄鐵的彈性模量幾乎相差一倍。因此采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)床身有利于提高固有頻率?！ ?圖3-37 幾種精工機(jī)床床身布置截面 (a)加工中心的床身截面；(b)立式加工中心立柱截面；(C)精工車床的床身截面