数控机床机械结构设计要求及设计方式

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摘要:在社会经济的不断发展中，我国机械行业取得了巨大的进步和提升，使得数控机床在结构方面也在不断转换。根据近些年机械行业的实际情况来看，机电一体化已经成为主流的发展形式，怎样对系统内部的执行结构以及传动机构实现优化，就需要工作人员对子系统来进行细化的处理，这样才能够形成良好的操作流程。本文根据数控机床来进行，对机械结构设计要求和设计方式来做出思考和研究。

关键词:数控机床;机械结构设计;设计方式

现阶段，机械行业得到了大幅度的提升，在工业化生产中也能够将其作用发挥的淋漓尽致。在发展中，数控机床在结构方面也做出了整改和创新。因此，对机械结构进行合理的设计，满足相关的要求是重中之重，同时也是机械行业在未来的发展中取得进步的关键。

一、数控机床机械结构设计要求分析

(一)静态刚度和动态参数

数控机床的机械结构在发展和运行当中，最关键的特征就是数据系统输入指令，要想使得机械在加工和生产期间的稳定性，就要进一步保证生产参数和运行依据能够满足项目结构的需求，也能够保证几何精度和变性参数结构在控制方面的实际需求。在处理过程中，设计人员要根据机床机械结构对部件的弹性形变来有效的掌控，确保在规定的范围内，使得设备的质量和精度得到全面提升。在设备的操作过程中，主轴刚度、动态刚度等时要特别关心的，只有数据得到升级，才能够保证机床机械结构将其作用发挥到极致，从而实现结构的优化。

(二)降低机械结构热变形的发生率

数控机床机械结构在操作和运行期间，因为温度堆积而出现的热变形的情况比较常见，设计人员要结合实际情况来促进机床运行效率的提高，首先要保证热源能够在机床机械结构的主机控件中分离开来，对散热效果和冷却效果不断的优化，实现设备运行的最佳状态。此外，在对热源结构降低期间，设计人员要对机床发热的部位给予特别的关注，要保证这些部位同机床机械结构的其他元件温度保持一致，这样才能够在机床结构升级的基础上，降低因为温差的原因问出现翘曲出现变形的发生。与此同时，也可以对机床机械结构进行优化，做出适当的调整，以此来提升对热源的处理能效，降低热变形总量，减少因为主轴变形而导致倾斜问题的发生。

(三)降低机械结构摩擦传动间隙

机床机械结构中，位移量和脉冲量是最基础的参数结构，要想确保按照最低运动速度来进行，但是温度太低也使得机械结构不能够准确的响应，所以就要保证其在运行期间的摩擦传动间隙要逐渐降低，在其中融合滑动导轨和滚动导轨等项目，这样就能够提高运行参数的契合度，充分的运用滚珠丝杠传动装置。此外，要对传动链提高重视程度，对制作的质量和验收加大力度，这样才能够保证传动齿轮和滚珠丝杠在加工中的误差得到有效的控制，运用脉冲补偿装置来将误差进行补充，从而促进参数结构更加的稳定，提升机床机械结构的作用和价值。

二、数控机床机械结构设计方案的相关分析

(一)对主传动变速系统不断的优化

在项目的处理中，设计人员可以选择大型的数控机床结构，运用变速齿轮的主传动来促进其运行效率的不断提升，在此基础上对输出扭矩的参数数值进行提升，就能够符合项目的实际需求。与此同时，也可以利用皮带来实现主传动，但是这种方法在大型的数控机床结构中不太合适，在小型数控机床结构中，能够将其噪声和振动情况加以改善。此外，设计人员也可以运用调速电机的形式来驱动主传动装置，进而提高项目的数值，保证设备结构基础的不断优化，也实现了主轴箱和主轴结构的便捷性。在提升刚度系数的基础上，对主传动项目的升级也有促进的作用。但是要特备注意的是，在工序操作期间，机床的精准度会受到相应的影响。

(二)对机床主轴系统的不断优化

主传动项目在升级期间，设计人员要根据两个方面来进行升级。首先，要对机械的前、后支撑结构来进行轴承的不同选择，对主轴的综合刚度进行不断的提升，这样才能够确保在操作过程中根据施工需求来进行，从真正意义上来促进参数结构的提升。此外，针对机床机械结构而言，前支撑结构材质在选择上主要是双列短圆柱滚子轴承，而且还要与双列向心推力球轴承保持60°的倾角，这样才能够实现项目运动参数的升级，保证结构更加完整。机床机械结构后支撑装置的选择，一般是选用成对的向心力推力球轴承结构，只有将配件的贴合度得到提升，才能够实现部件的优化和升级。其次，选择的参数框架要具有有效性，保证单双圆锥滚子轴承结构的不断优化，提升参数框架性能的基础上，来促进精度结构和参数的升级。利用这种结构在结构的运行中，能够保证整体参数的上升，对结构功能也能够实现优化，促进轴承定位以及主轴的荷载。

三、结语

综上所述，数控机床机械结构设计是一项综合性较强的工作，在满足其刚度和强度的基础上，也要对控制方式、使用特点、生产效率等进行全方位的思考，这样才能够实现数控机床机械结构运行参数统计和处理的统一性。

作者:周建刚 沈丽娟 单位:江阴职业技术学院 江阴众和电力仪表有限公司