機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的性能優(yōu)化探析

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摘要：機(jī)床是數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)物，現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，滿足機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，注重性能的優(yōu)化，完善機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)過程。機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)與性能優(yōu)化，應(yīng)確保機(jī)床機(jī)械加工的優(yōu)質(zhì)性和精確性，以免影響機(jī)床機(jī)械的生產(chǎn)性能，保障機(jī)床機(jī)械的優(yōu)化性，完善機(jī)床機(jī)械的生產(chǎn)過程。本文主要探討機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)以及性能優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：機(jī)床機(jī)械；結(jié)構(gòu)；性能優(yōu)化

機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的數(shù)控有著明顯的差異，改進(jìn)了諸多工藝，尤其是機(jī)械結(jié)構(gòu)的性能設(shè)計(jì)上，逐漸實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化，提高了機(jī)床的技術(shù)效率。機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)與性能優(yōu)化，提高了加工操作的實(shí)踐性，促使機(jī)床朝向高精度的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)加工的優(yōu)質(zhì)性，考慮到結(jié)構(gòu)性能方面的需求，深層次的優(yōu)化機(jī)床機(jī)械的結(jié)構(gòu)加工，完善機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)過程。

1機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)分析

機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，根據(jù)輸入的指令，完成自動化的生產(chǎn)過程，在精度與變形控制方面，不能實(shí)行誤差的控制，由此在機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，要最大程度的預(yù)防變形，確保誤差的范圍處于最小的狀態(tài)下。機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)分析中，比較重要的是自動化技術(shù)，數(shù)控機(jī)床加工時，配置了無級變速主軸以及伺服傳動，在很大程度上，提升了機(jī)床機(jī)械的生產(chǎn)水平，機(jī)床機(jī)械生產(chǎn)的過程中，準(zhǔn)確的接收指令，優(yōu)化并控制好生產(chǎn)的速度，把控好各項(xiàng)生產(chǎn)模塊的運(yùn)行。機(jī)床機(jī)械的結(jié)構(gòu)中，新技術(shù)是不可缺少的部分，保障生產(chǎn)的穩(wěn)定性和精確性，體現(xiàn)了自動化運(yùn)行的效率。機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無人化和柔性化，集成發(fā)展機(jī)床機(jī)械加工，現(xiàn)代機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)內(nèi)，致力于提升運(yùn)行的效率，有效控制機(jī)械結(jié)構(gòu)和零部件，逐步優(yōu)化操作的過程，機(jī)床機(jī)械操作中，具有高效、高速的特征，在無人管理的狀態(tài)下，推進(jìn)機(jī)床機(jī)械的集成化生產(chǎn)，表現(xiàn)出復(fù)合性、多元化的特征，注重機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的可靠性，規(guī)避潛在的生產(chǎn)誤差，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的精密性，表明機(jī)床機(jī)械加工的高效性，優(yōu)化生產(chǎn)過程。

2機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)特征

2.1靜態(tài)與動態(tài)剛度

機(jī)床機(jī)械的結(jié)構(gòu)特征中，靜態(tài)與動態(tài)剛度，用于提高機(jī)床機(jī)械的生產(chǎn)精度。機(jī)床機(jī)械加工時，把數(shù)據(jù)系統(tǒng)做為生產(chǎn)的基本，輸入的指令信息，指導(dǎo)機(jī)床機(jī)械的加工，以免產(chǎn)品有變形或者精度上的誤差，取代了人工調(diào)整。靜態(tài)和動態(tài)剛度，有利于控制機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)中的彈性變形，避免產(chǎn)生較大的影響，確保機(jī)床機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量與精度的優(yōu)質(zhì)性。一般情況下，機(jī)床機(jī)械中，可以分為接觸剛度、主軸剛度等，為了提升機(jī)床機(jī)械的剛度，就要保障機(jī)床機(jī)械的加工能力，從靜態(tài)和動態(tài)剛度的角度出發(fā)，控制主軸剛度，配合三支撐結(jié)構(gòu)，預(yù)防軸向變形，在提升動態(tài)剛度時，就要注重機(jī)械系統(tǒng)的優(yōu)化，靈活的調(diào)整機(jī)床機(jī)械的自振頻率，適當(dāng)?shù)脑黾幼枘?。機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的靜態(tài)與動態(tài)剛度，完善了機(jī)床機(jī)械的加工。

2.2熱變形干擾度低

機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的特征中，熱變形干擾度低，可以預(yù)防機(jī)床機(jī)械變形，強(qiáng)化機(jī)床機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)加工中，系統(tǒng)內(nèi)部容易釋放出熱能，引起機(jī)床機(jī)械變形，無法保障機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)行效率，由此在機(jī)床機(jī)械加工中，要去除熱源干擾，分離熱源破壞。機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)內(nèi)，熱變形干擾度方面，注重分離熱源，采用冷卻或者散熱的方法，防止溫度過高，進(jìn)而降低熱變形的干擾，維護(hù)機(jī)床機(jī)械的有序運(yùn)行。熱變形降低時，冷卻機(jī)床機(jī)械的發(fā)熱部位時，效果最為明顯，運(yùn)用冷卻的方法，有效降低機(jī)床的溫度，保障機(jī)床的各個位置，溫度保持一致，避免熱變形的干擾，預(yù)防機(jī)床機(jī)械變形。機(jī)床機(jī)械的結(jié)構(gòu)內(nèi)，采用熱源降低的方法，可以減少主軸中心的距離，促使主軸到地面的間距能夠達(dá)到最小值，由此降低熱變形的總量值，進(jìn)而保障溫度的一致性，杜絕發(fā)生溫度過高的問題，保護(hù)好主軸結(jié)構(gòu)。

3機(jī)床機(jī)械性能優(yōu)化

機(jī)床機(jī)械加工中，性能優(yōu)化是一項(xiàng)重要的工作，根據(jù)機(jī)床機(jī)械的生產(chǎn)需求，做好性能優(yōu)化的工作.

3.1變速系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

機(jī)床機(jī)械的變速系統(tǒng)，是指主傳動運(yùn)動的變速系統(tǒng)，其可分為兩種工作方式，基于機(jī)床機(jī)械性能的優(yōu)化，分析變速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。（1）皮帶傳動類型的主傳動優(yōu)化設(shè)計(jì)，此類變速系統(tǒng)，常用于小型的機(jī)床機(jī)械加工中，防止齒輪傳動上，出現(xiàn)噪聲或振動的問題。此類變速系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)，需要匹配具有扭矩特征的主軸，利用變速系統(tǒng)的優(yōu)化，提高機(jī)床機(jī)械的結(jié)構(gòu)性能，完善生產(chǎn)的過程。（2）變速齒輪主傳動的優(yōu)化設(shè)計(jì)，應(yīng)用到大型、中型的機(jī)床機(jī)械生產(chǎn)中，配置齒輪減速的方法，增加輸出扭矩，確保輸出扭矩，能夠滿足機(jī)床機(jī)械的主軸需求，很多小型的機(jī)床機(jī)械上，也會采用此類變速系統(tǒng)，以便取得強(qiáng)力的切削扭轉(zhuǎn)，優(yōu)化機(jī)床的機(jī)械性能優(yōu)化。（3）調(diào)速電機(jī)驅(qū)動下，主傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)，此類傳動方法，簡化箱體、主軸的相關(guān)設(shè)計(jì)，提升了主軸的剛度。此項(xiàng)性能優(yōu)化中，需要特別注重電機(jī)發(fā)熱問題，以免影響到機(jī)床機(jī)械的主軸加工精度。

3.2主軸部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)

機(jī)床機(jī)械性能優(yōu)化中，主軸部件是指數(shù)控?fù)舸┳饔孟碌闹鬏S部件。主軸部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，首先，機(jī)床機(jī)械的前后支撐，應(yīng)該采用不同的軸承結(jié)構(gòu)，例如前支撐中，雙列短圓柱滾子軸承，以及雙列向心推力球軸承，兩者相互組合。后支撐中，同時采用兩組向心推力球軸承，主軸部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠在很大程度上提高機(jī)床機(jī)械的剛度數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)力切削，其可應(yīng)用到各種類型的機(jī)床機(jī)械中；然后，主軸部件的前軸承中，運(yùn)用高精度的雙列向心推力球軸承，此類配置性能高，其在結(jié)構(gòu)中的運(yùn)行轉(zhuǎn)速，每分鐘可以達(dá)到4000轉(zhuǎn)，承載相對較小，只有在輕載、高速的條件下，才能滿足機(jī)床機(jī)械的性能要求；最后，主軸部件的配置中，采用雙列、單列的圓錐滾子軸承，提供徑向剛度，以便提高受重荷載，促使軸承在機(jī)床機(jī)械中，能夠承載較大的荷載，靈活調(diào)整機(jī)床機(jī)械的設(shè)計(jì)。此類軸承的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在轉(zhuǎn)速與精度上，存在著缺陷，可以應(yīng)用到重載、低速的機(jī)床機(jī)械內(nèi)，合理有利主軸的刀架、卡盤等，進(jìn)而優(yōu)化機(jī)床機(jī)械的結(jié)構(gòu)性能。

3.3機(jī)械部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)

機(jī)床機(jī)械部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)，是性能優(yōu)化的一部分，其中進(jìn)給傳動機(jī)械部件，是最為關(guān)鍵的設(shè)計(jì)。機(jī)床機(jī)械的進(jìn)給傳動機(jī)械部件，其在優(yōu)化設(shè)計(jì)時，主要分為兩種配置第一是聯(lián)軸器，連接著進(jìn)給機(jī)構(gòu)，選擇聯(lián)軸器時，要充分考慮機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的需求，考慮到機(jī)械部件的限制，聯(lián)軸器的優(yōu)化設(shè)計(jì)，要保障荷載傳遞的有效性，在動力傳遞的區(qū)域，設(shè)計(jì)限制，保障動力傳遞的有效性，聯(lián)軸器的使用過程中，禁止機(jī)床機(jī)械的生產(chǎn)工況有惡化的情況；第二是減速系統(tǒng)，機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)中，齒輪傳動最為常見，改變伺服電機(jī)的輸出狀態(tài)，輸出低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)速的信息，改善高速運(yùn)轉(zhuǎn)的方式，同時減少慣量參數(shù)在機(jī)床機(jī)械中的比重，通過開環(huán)系統(tǒng)，提高機(jī)床機(jī)械的運(yùn)動精度。

4結(jié)語

機(jī)床機(jī)械加工的過程中，結(jié)構(gòu)生產(chǎn)具有一定的特征，機(jī)床機(jī)械的過程中，數(shù)據(jù)系統(tǒng)內(nèi)，需要輸入相關(guān)的指令，完成成本加工的過程，期間實(shí)現(xiàn)了有效的自動化，有利于提升機(jī)床機(jī)械的精度，重點(diǎn)分析機(jī)床機(jī)械性能，采用優(yōu)化的手段，維護(hù)機(jī)床機(jī)械的性能穩(wěn)定，強(qiáng)化機(jī)床機(jī)械的生產(chǎn)過程，以免影響機(jī)床機(jī)械的加工狀態(tài)，規(guī)范機(jī)械的生產(chǎn)性能。

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作者:李文博 鄭祥東 單位:大慶油田路橋工程有限責(zé)任公司