在數(shù)控機(jī)床發(fā)展的最初階段炕倘，其機(jī)械結(jié)構(gòu)與通用機(jī)床相比沒有多大的變化诬忱，只是在自動(dòng)變速绝电、刀架和工作臺(tái)自動(dòng)轉(zhuǎn)位和手柄操作等方面作些改變。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展雇蚁，考慮到它的控制方式和使用特點(diǎn)束沼，才對(duì)機(jī)床的生產(chǎn)率、加工精度和壽命提出了更高的要求。數(shù)控機(jī)床的主體機(jī)構(gòu)有以下特點(diǎn)：1）由于采用了高性能的無級(jí)變速主軸及伺服傳動(dòng)系統(tǒng)揣誓，數(shù)控機(jī)床的極限傳動(dòng)結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化系谐，傳動(dòng)鏈也大大縮短；2）為適應(yīng)連續(xù)的自動(dòng)化加工和提高加工生產(chǎn)率讨跟，數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)具有較高的靜纪他、動(dòng)態(tài)剛度和阻尼精度，以及較高的耐磨性晾匠，而且熱變形胁杼弧；3）為減小摩擦凉馆、消除傳動(dòng)間隙和獲得更高的加工精度薪寓，更多地采用了高效傳動(dòng)部件，如滾珠絲杠副和滾動(dòng)導(dǎo)軌澜共、消隙齒輪傳動(dòng)副等向叉；4）為了改善勞動(dòng)條件、減少輔助時(shí)間嗦董、改善操作性母谎、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，采用了刀具自動(dòng)夾緊裝置京革、刀庫與自動(dòng)換刀裝置及自動(dòng)排屑裝置等輔助裝置奇唤。根據(jù)數(shù)控機(jī)床的適用場(chǎng)合和機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)因提出以下要求：
一停柬、較高的機(jī)床靜累筋、動(dòng)剛度
數(shù)控機(jī)床是按照數(shù)控編程或手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)方式提供的指令自動(dòng)進(jìn)行加工的耀旅。由于機(jī)械結(jié)構(gòu)（如機(jī)床床身盯糠、導(dǎo)軌、工作臺(tái)傅女、刀架和主軸箱等）的幾何精度與變形產(chǎn)生的定位誤差在加工過程中不能人為地調(diào)整與補(bǔ)償洁揽，因此，必須把各處機(jī)械結(jié)構(gòu)部件產(chǎn)生的彈性變形控制在最小限度內(nèi)原酷，以保證所要求的加工精度與表面質(zhì)量杉轿。
為了提高數(shù)控機(jī)床主軸的剛度，不但經(jīng)常采用三支撐結(jié)構(gòu)蔼俐，而且選用鋼性很好的雙列短圓柱滾子軸承和角接觸向心推力軸承鉸接出相信忒力軸承 昏络，以減小主軸的徑向和軸向變形。為了提高機(jī)床大件的剛度币席，采用封閉界面的床身慕然，并采用液力平衡減少移動(dòng)部件因位置變動(dòng)造成的機(jī)床變形。為了提高機(jī)床各部件的接觸剛度，增加機(jī)床的承載能力西疤，采用刮研的方法增加單位面積上的接觸點(diǎn)烦粒，并在結(jié)合面之間施加足夠大的預(yù)加載荷，以增加接觸面積代赁。這些措施都能有效地提高接觸剛度扰她。
為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的高效加工能力，并能進(jìn)行穩(wěn)定切削芭碍，在保證靜態(tài)剛度的前提下徒役，還必須提高動(dòng)態(tài)剛度。常用的措施主要有提高系統(tǒng)的剛度窖壕、增加阻尼以及調(diào)整構(gòu)件的自振頻率等廉涕。試驗(yàn)表明，提高阻尼系數(shù)是改善抗振性的有效方法艇拍。鋼板的焊接結(jié)構(gòu)既可以增加靜剛度狐蜕、減輕結(jié)構(gòu)重量，又可以增加構(gòu)件本身的阻尼卸夕。因此层释，近年來在數(shù)控機(jī)床上采用了鋼板焊接結(jié)構(gòu)的床身、立柱讨拷、橫梁和工作臺(tái)馅拗。封砂鑄件也有利于振動(dòng)衰減，對(duì)提高抗振性也有較好的效果依粮。
二宿替、減少機(jī)床的熱變形
在內(nèi)外熱源的影響下，機(jī)床各部件將發(fā)生不同程度的熱變形党令，使工件與刀具之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系遭到破環(huán)锚渺，也是機(jī)床季度下降。對(duì)于數(shù)控機(jī)床來說猖等，因?yàn)槿考庸み^程是計(jì)算的指令控制的歪缅，熱變形的影響就更為嚴(yán)重。為了減少熱變形谎秃，在數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)中通常采用以下措施鼓募。
1.減少發(fā)熱
機(jī)床內(nèi)部發(fā)熱時(shí)產(chǎn)生熱變形的主要熱源，應(yīng)當(dāng)盡可能地將熱源從主機(jī)中分離出去弱瞄。
2.控制溫升
在采取了一系列減少熱源的措施后买雾，熱變形的情況將有所改善。但要完全消除機(jī)床的內(nèi)外熱源通常是十分困難的杨帽，甚至是不可能的漓穿。所以必須通過良好的散熱和冷卻來控制溫升祝迂，以減少熱源的影響。其中部較有效的方法是在機(jī)床的發(fā)熱部位強(qiáng)制冷卻器净，也可以在機(jī)床低溫部分通過加熱的方法型雳，使機(jī)床各點(diǎn)的溫度趨于一致，這樣可以減少由于溫差造成的翹曲變形山害。
3.改善機(jī)床機(jī)構(gòu)
在同樣發(fā)熱條件下纠俭，機(jī)床機(jī)構(gòu)對(duì)熱變形也有很大影響。如數(shù)控機(jī)床過去采用的單立柱機(jī)構(gòu)有可能被雙柱機(jī)構(gòu)所代替浪慌。由于左右對(duì)稱冤荆，雙立柱機(jī)構(gòu)受熱后的主軸線除產(chǎn)生垂直方向的平移外，其它方向的變形很小权纤，而垂直方向的軸線移動(dòng)可以方便地用一個(gè)坐標(biāo)的修正量進(jìn)行補(bǔ)償钓简。
對(duì)于數(shù)控車床的主軸箱，應(yīng)盡量使主軸的熱變形發(fā)生在刀具切入的垂直方向上眉挥。這就可以使主軸熱變形對(duì)加工直徑的影響降低到最小限度朋蚜。在結(jié)構(gòu)上還應(yīng)盡可能減小主軸中心與主軸向地面的距離，以減少熱變形的總量深七，同時(shí)應(yīng)使主軸箱的前后溫升一致茧滞，避免主軸變形后出現(xiàn)傾斜。
數(shù)控機(jī)床中的滾珠絲杠常在預(yù)計(jì)載荷大粉霹、轉(zhuǎn)速高以及散熱差的條件下工作狠劳，因此絲杠容易發(fā)熱。滾珠絲杠熱生產(chǎn)造成的后果是嚴(yán)重的喉侨，尤其是在開環(huán)系統(tǒng)中品隅，它會(huì)使進(jìn)給系統(tǒng)喪失定位精度。目前某些機(jī)床用預(yù)拉的方法減少絲杠的熱變形青礁。對(duì)于采取了上述措施仍不能消除的熱變形燃徊，可以根據(jù)測(cè)量結(jié)果由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出補(bǔ)償脈沖加以修正。
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