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自動(dòng)車床設(shè)備支撐件的鋼板焊接及剛度設(shè)計(jì)

閱讀:805          發(fā)布時(shí)間:2021-12-10
  自動(dòng)車床、龍門自動(dòng)車床、車床等支撐件的鋼板焊接,用鋼板、角鋼等焊接支承件,生產(chǎn)周期短,沒(méi)有鑄件的截面形狀限制,可做成封閉件,而且可根據(jù)受力情況布置加強(qiáng)肋來(lái)提高抗扭剛度和抗彎剛度。在保證動(dòng)、靜剛度前提F應(yīng)使焊接件有簡(jiǎn)單的形狀。由于鋼的彈性模量約為鑄鐵的兩倍,當(dāng)剛度要求相同時(shí),鋼焊接件壁厚僅為鑄件的一半,使質(zhì)量減小,固有頻率提高:但焊接結(jié)構(gòu)在成批生產(chǎn)時(shí)成本比鑄件高,因此多用在大型、重型機(jī)床及自制設(shè)備等小批生產(chǎn)中使用鋼材能使支承件的質(zhì)量輕些,但不應(yīng)過(guò)分追求減輕質(zhì)量而使壁厚太薄,以防止薄壁振動(dòng)。鋼的材料內(nèi)阻尼較鑄鐵小,但機(jī)床阻尼主要取決于各零部件接合處的阻尼,材料的內(nèi)阻尼影響不大。另外,焊接結(jié)構(gòu)的焊縫本身還有阻尼作用,自動(dòng)車床采用焊接蜂窩狀?yuàn)A層結(jié)構(gòu)及封閉式箱形結(jié)構(gòu)可有效地提高抗振能力,并保證有高的抗扭、抗彎剛度。上述金屬材料的性能可查閱有關(guān)手冊(cè)。
  自動(dòng)車床、鏜床等機(jī)床支撐件的非金屬材料,目前,支承大件結(jié)構(gòu)材料仍以鑄鐵和鋼為主,但是,花崗巖、混凝土和環(huán)氧樹(shù)脂混凝土等非金屬材料在大件上的成功使用,已引起機(jī)床行業(yè)的關(guān)注。支撐件的“比剛度”,是指結(jié)構(gòu)的剛度與其質(zhì)量之比(K/m)。比剛度高(剛度高而質(zhì)量輕)的結(jié)構(gòu)具有高的固有頻率和好的抗共振性。隨著現(xiàn)代機(jī)床工業(yè)的發(fā)展,支承大件的結(jié)構(gòu)材料,正在由單一的鑄鐵結(jié)構(gòu)向多元化的鑄鐵、鋼板以及金屬與非金屬?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展。
  鏜床、龍門刨床等支承件的剛度設(shè)計(jì),支承件的變形一般包括三個(gè)部分:自身變形、局部變形和接觸變形。例如床身,載荷是通過(guò)導(dǎo)軌面施加到床身上去的,因此變形包括床身自身的變形、導(dǎo)軌部分的局部變形以及導(dǎo)軌面上的接觸變形。對(duì)于局部變形和接觸變形,有時(shí)不可忽略,在某些情況下甚至可能占主要地位。例如床身如果設(shè)計(jì)得不合理,導(dǎo)軌部分過(guò)分單薄。導(dǎo)軌處的局部變形就會(huì)相當(dāng)大。又如車床刀架和升降臺(tái)自動(dòng)車床的工作臺(tái),由于層次很多,接觸變形就可能占相當(dāng)大的比重。設(shè)計(jì)時(shí),必須注意這三類變形的匹配,并針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行加強(qiáng)。

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