數控機床的剛性釋義

數控機床（chuáng）的剛性是指（zhǐ）機床在加工產品時（shí）產生的振動，剛性高振動小，剛（gāng）性小振（zhèn）動大。機床的（de）床身、傳動（dòng）係（xì）統（tǒng）直接能影響到整台機床的剛性。不同剛（gāng）性的機床在加工產品時（shí）對刀具的選用和（hé）損耗影響非常大，也直接（jiē）影響（xiǎng）到了最終的生產效率和生產成本。

機床的剛性體現在兩個方（fāng）麵：靜剛性（xìng）和動態剛性

一（yī）、靜剛性表（biǎo）示機床在切削過程（chéng）中所引起的（de）機床自身的變形的大小。

 舉個具體體現的例子（zǐ）：

 切削受力X方向1000N，Y方向500N，Z方（fāng）向200N。XYZ方向絲杠係（xì）統剛度K=100,100,80.則切削時（shí）三軸各自（zì）的變形：      δx=1000/100=10μm=0.01mm,  δy=0.005mm,  δz=0.0025mm。 

 例子中所述的K值即為衡量機床（chuáng）剛性的一個值。通常機床絲杠係統的K值在50~200之間（jiān）。 

 除（chú）此之外，還有導軌的變形，床身的變形（xíng）等等（děng）。靜剛性是由多種（zhǒng）因（yīn）素構成的（de），但最主要的環節是（shì）三軸絲杠係統的靜（jìng）剛性（車床為2軸）。

二、動態剛性是衡量一台機床剛性的最重要指標。

 通俗的講，機床動態剛性是指機床抵抗受迫振動的能力大小，術語上稱為固有頻率的大小。   

 刀具在切削的時候是高速旋轉的，旋轉切削及材料內部不均勻或者雜質引起振動（dòng）。切削部位是整台設備的振動源。設備的絲杠係統、導軌（guǐ）係統，床身受振動源的影響會產生受迫振動。如果（guǒ）機床各部件的振動較大（dà），就會對加工產生非常不（bú）利（lì）的影響，主要影響切削的粗糙度及刀（dāo）具壽命，對高精度加工更是有致命性影響。

 動（dòng）態剛性受很多方麵的影響，其中最（zuì）主要的是絲杠導軌係統的動態 剛性及床身鑄鐵件（jiàn）的抗振動頻率，當然主軸剛性是最（zuì）基礎的也是最重要的環節。

依照經驗：

1、絲杠直徑越大、床身自重越大，主軸前端軸承內直徑越大，則動態剛性越好；

2、一般滾子軸承或滾柱直線導軌比（bǐ）滾珠式的動態剛性好（hǎo），但轉速受影響（滾柱軸承一般隻用於車床）；

3、一（yī）般滑動導軌比滾動導軌動（dòng）態剛性（xìng）好，但滑動速度受影響（滑（huá）動（dòng）導軌速（sù）度一（yī）般＜30m/min，滾動導軌可以達到180m/min）   另（lìng）外，機床調試（shì）參（cān）數的設置對動（dòng）態剛度（dù）性（xìng）能有非常大的影響。機械性能是基礎，電氣調試（shì）與機械性能的契合度卻是發揮（huī）機械性能的關鍵（jiàn）條件。假設機械性能（néng）的得（dé）分是 80分，但是電氣調試數隻能（néng）發揮（huī）其50%，這就比（bǐ）機械（xiè）性能得分60分，電氣調試發（fā）揮其90%的情況（kuàng）來得差。（電氣參數不（bú）合理會引起伺服電機的反饋震顫（chàn））。

 動態剛性（xìng）沒有（yǒu）具體檢（jiǎn）測（cè）的（de）指標，但是通（tōng）過試（shì）切樣件可以大致看出機床的動態剛性的性能。主要通過大吃（chī）刀量切削測試、精加工樣件測試、圓頂球麵樣件切削（xuē）測試三個方麵來檢（jiǎn）測。 

 綜上所述，動態剛性受機械設計、機械製造、電氣調試（shì）等（děng）貫穿（chuān）於機床生產的所有環節（jiē）的影響，是一台數控設備（bèi）的綜合性能的體現。通常來說，動態剛性與靜態剛性是正比關係。