數控機床的剛性釋義

數（shù）控機床的剛性是指機床在加工產品時產生的振動，剛性高振動小，剛（gāng）性小振動大。機床（chuáng）的床身（shēn）、傳（chuán）動係統直（zhí）接能影響到整台機床的剛性。不同剛性的機床在加工產品時對刀具的選用和損耗影響非常大（dà），也直接影響到了最終的生產效率和生產成（chéng）本。

機床（chuáng）的剛性體現在兩個方麵：靜剛性和動態剛性

一、靜剛性表示機床在切削過程（chéng）中所引起的機床自身（shēn）的變形的大小。

 舉個具體體現的例子：

 切削受（shòu）力X方向（xiàng）1000N，Y方向500N，Z方向200N。XYZ方向絲杠係統（tǒng）剛度K=100,100,80.則（zé）切削時三軸各自的變形：      δx=1000/100=10μm=0.01mm,  δy=0.005mm,  δz=0.0025mm。 

 例子（zǐ）中所（suǒ）述的K值即為衡量機床剛性的一（yī）個值。通常（cháng）機床絲杠係統（tǒng）的K值在50~200之間（jiān）。 

 除此之外，還有導軌的變形，床身的變形等等。靜剛性是由多種因素構（gòu）成的，但最主要的環節是三軸絲杠係統的靜剛性（車床為2軸）。

二、動態剛性是衡量（liàng）一台機（jī）床剛性的最重要指標（biāo）。

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

 刀具（jù）在（zài）切削（xuē）的時候是高速旋（xuán）轉的，旋轉切削及材料內部不均勻或者雜質引起振動。切削部位是整台設備的振（zhèn）動源。設備的絲杠係統、導軌係統，床身受振動源的影響會產生受迫振動。如果機床各部（bù）件的振動較大，就會對加工產生（shēng）非常不利的影響，主要影響切削（xuē）的粗糙度及刀具壽（shòu）命，對高（gāo）精度加工更是有致命性影響。

 動（dòng）態剛性受很（hěn）多方麵（miàn）的影響，其中最主要的是絲杠導軌係（xì）統的動態 剛性及床身鑄鐵件的抗振動頻（pín）率，當然主（zhǔ）軸剛性是最基礎的（de）也是最重要的環節。

依（yī）照經驗：

1、絲杠（gàng）直（zhí）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（hǎo）；

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

3、一般滑（huá）動（dòng）導軌比滾動導軌動態剛性好，但滑動速度受影響（xiǎng）（滑（huá）動導軌速度一般＜30m/min，滾動導軌可以達到180m/min）   另外，機床調試（shì）參數的設置對動態剛（gāng）度性能有非（fēi）常大的影響。機械性（xìng）能是基礎，電氣調試與機械性能的契合（hé）度卻是發（fā）揮機械性能的關（guān）鍵條件。假設機械性能（néng）的得分是 80分，但是電氣調試數隻能發揮其50%，這就比機械（xiè）性能得（dé）分60分，電氣調試發揮（huī）其90%的（de）情況來得差。（電（diàn）氣參數不合理會引起伺服電機的反饋震顫）。

 動態剛性沒有具體檢測的指標，但是通過試切樣件可以大致看出機（jī）床（chuáng）的動態剛性（xìng）的性能。主要通過大吃刀量切削測試、精加工（gōng）樣件測試、圓頂球麵樣件切削測試三個方麵來檢測（cè）。 

 綜上所述，動態剛性受機械設計、機械（xiè）製造、電氣調試等貫穿於機（jī）床生（shēng）產的所有環節的影響，是一台數控（kòng）設備的綜（zōng）合性能的體現。通常來（lái）說，動態剛性與靜態剛性是正比（bǐ）關係。