剛性不足對(duì)數(shù)控加工會(huì)造成什么影響?針對(duì)不同的數(shù)控鉆攻機(jī)床怎么設(shè)計(jì)數(shù)控鉆攻機(jī)床的剛性?指標(biāo)最為合理?數(shù)控鉆攻機(jī)床在加工過(guò)程中抗外界反作用能力大小的一個(gè)指標(biāo)，他應(yīng)該是分靜態(tài)剛性和動(dòng)態(tài)剛性兩個(gè)維度去理解，是什么意思呢?
打個(gè)簡(jiǎn)單的比方，當(dāng)甲靜止的站在一個(gè)地方，然后不斷的往他身上添加重物，當(dāng)重量越來(lái)越重的時(shí)候，甲可能感覺到越來(lái)越吃力，最后慢慢的變得彎腰駝背，最后在一個(gè)靈界點(diǎn)的時(shí)候，甲就可能就倒下了，這種狀態(tài)就是在靜止?fàn)顟B(tài)下，甲能抗外界能力的一個(gè)指標(biāo)，同樣的假如甲扛著一定重量的平臺(tái)，然后以一定的速度與乙迎面撞擊，這時(shí)候甲扛的不同重量的物體，與不同速度，不同質(zhì)量不同硬度的乙相撞，甲能感受到的撞擊力度和反作用力是不一樣的，這時(shí)候甲抗外界能力大小的指標(biāo)就是一個(gè)動(dòng)態(tài)指標(biāo)，雖然用這個(gè)來(lái)解釋數(shù)控鉆攻機(jī)床的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的剛性顯得比較粗糙和簡(jiǎn)單，但是回到數(shù)控鉆攻機(jī)床的靜態(tài)的剛性與動(dòng)態(tài)的剛性這個(gè)問題來(lái)說(shuō)，他不是簡(jiǎn)單的導(dǎo)軌絲桿的靜態(tài)復(fù)合，靜態(tài)動(dòng)復(fù)合靜態(tài)復(fù)合的一個(gè)理解，他應(yīng)該是受到數(shù)控鉆攻機(jī)床表面材料硬度的影響，刀具材料的影響，刀具長(zhǎng)短的影響，刀具結(jié)構(gòu)的影響，主軸性能的影響，主軸性能又受到主軸結(jié)構(gòu)的影響，也受到被加工材料硬度的影響，加工速度的影響，夾具穩(wěn)定性的影響電機(jī)功率大小的影響，數(shù)控鉆攻機(jī)床設(shè)計(jì)穩(wěn)定性的影響，結(jié)構(gòu)力學(xué)的影響，數(shù)控鉆攻機(jī)床質(zhì)量等等等很多方面的影響。
但是回到數(shù)控鉆攻機(jī)床本質(zhì)方面來(lái)說(shuō)，數(shù)控鉆攻機(jī)床的核心功能是加工，加工首先追求的是穩(wěn)，在穩(wěn)的前提下去追求效率，剛剛談到數(shù)控鉆攻機(jī)床的剛性，有很多影響的因素，但是剛性好不好，其實(shí)我認(rèn)為是一個(gè)相對(duì)的概念，我們當(dāng)然希望數(shù)控鉆攻機(jī)床追求剛性強(qiáng)的指標(biāo)，但是并非簡(jiǎn)單的刻意理解為把所有的東西都加大加粗加厚啊，比如說(shuō)電機(jī)加大伺服，加大絲桿導(dǎo)軌，加大主軸，加大...這樣顯得很不專業(yè)而且并非越大越好，比如說(shuō)你的聯(lián)軸器沒有加大，或者說(shuō)你裝配聯(lián)軸器絲桿規(guī)格的大小單薄，那么越大的電機(jī)只會(huì)讓你的絲桿的扭曲變形加速，所以剛性的大小取決于剛性最弱的那個(gè)環(huán)節(jié)，而不是用最強(qiáng)的環(huán)節(jié)去衡量，就好比一個(gè)人身材非常的威猛啊，大力士拳頭很大，力氣很足，但是他的小腿很細(xì)很弱，他去撞擊的時(shí)候很有可能小腿會(huì)骨折，或者重心不穩(wěn)或者搖晃摔倒，其實(shí)加工零件的時(shí)候是作用力與反作用力的過(guò)程，這時(shí)候加工物體的材料的硬度和加工工藝就顯得很重要，我們永遠(yuǎn)沒有辦法用一個(gè)軟的刀具去加工比刀具更硬的東西，自古以來(lái)都是金剛鉆才能做瓷器活，這是一個(gè)簡(jiǎn)單的物體本質(zhì)客觀的定理。
那設(shè)計(jì)的時(shí)候到底怎么設(shè)計(jì)才能確保剛性夠用呢?這個(gè)對(duì)于普通的立式，臥式龍門等加工中心而言，根據(jù)我們多年來(lái)的測(cè)試的數(shù)前千臺(tái)國(guó)內(nèi)數(shù)控鉆攻機(jī)床的靜態(tài)幾何誤差數(shù)據(jù)來(lái)看，我個(gè)人的意見，數(shù)控鉆攻機(jī)床的刀具或者是磨頭的硬度，材料的強(qiáng)度，復(fù)合速度等等被加工物體的材料和物體相比，最少預(yù)留30%以上的性能的差距，百分三十是一個(gè)邊界值，當(dāng)然比例預(yù)留的比例差距越大，剛性儲(chǔ)備或者剛性預(yù)留就會(huì)越充足，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是比如你用hrc100度的刀具去加工一個(gè)100公斤的物體，編程里面的設(shè)計(jì)接觸速度是留500毫米，這時(shí)候設(shè)計(jì)人員你要考慮的是，一被加工物體的硬度，強(qiáng)度應(yīng)該低于70度，當(dāng)然和加工工藝也有一定關(guān)系，這時(shí)候你的數(shù)控鉆攻機(jī)床的動(dòng)負(fù)荷最少是130公斤以上，這時(shí)候你要考慮加工的時(shí)候反作用力，去計(jì)算你的絲桿的動(dòng)態(tài)，靜態(tài)復(fù)合，所有的電機(jī)的功率，數(shù)控鉆攻機(jī)床的硬度強(qiáng)度等等，所有的結(jié)構(gòu)預(yù)留30%以上，數(shù)控鉆攻機(jī)床工作臺(tái)的硬度很重要。
前幾天有個(gè)客戶問我，工作臺(tái)硬度指標(biāo)有沒有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，他們現(xiàn)在用的是HT300的這個(gè)材質(zhì)，加工的時(shí)候呢很容易變形，這里我稍微延伸一下，HT300呢也叫鑄鐵300，硬度是hrc 30-32左右，然后用于制造的磨具啊繼續(xù)床身啊，功用是防震減音，或者說(shuō)體質(zhì)結(jié)構(gòu)啊是一個(gè)蜂窩狀的脆性材料，抗拉強(qiáng)度是300mpa，或者說(shuō)每平方米承受的拉力為300N，約為30公斤左右，或者說(shuō)每平方米能承受30兆N的拉力，如果你被加工物體的硬度和強(qiáng)度都超過(guò)ht300本身，那數(shù)控鉆攻機(jī)床的反作用力之后，最軟的地方肯定最先變形，所以你還是用百分三十的超量的這個(gè)原則來(lái)理解就比較容易了，這也是很多數(shù)控鉆攻機(jī)床人員，供應(yīng)商甩鍋的理由之一了，他們說(shuō)我們其他客戶都可以使用，他們用的也很好啊都可以，而且行業(yè)的人呢都是這樣用的，肯定是你這邊的操作使用的問題啊對(duì)不對(duì)，其實(shí)客觀來(lái)說(shuō)買方賣方都沒有錯(cuò)，錯(cuò)在呢雙方對(duì)數(shù)控鉆攻機(jī)床加工的理解呢都比較膚淺，所以對(duì)數(shù)控鉆攻機(jī)床剛性的理解可以在一定程度上代表你對(duì)數(shù)控鉆攻機(jī)床認(rèn)知維度的高低，通過(guò)以上的分析，大家可能稍微對(duì)數(shù)控鉆攻機(jī)床這個(gè)油一個(gè)簡(jiǎn)單的理解的概念，但是事實(shí)上剛性遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有這么簡(jiǎn)單，也并非說(shuō)你預(yù)留了30%的空間數(shù)控鉆攻機(jī)床加工就穩(wěn)定了，數(shù)控鉆攻機(jī)床難做難就難在數(shù)控鉆攻機(jī)床各個(gè)方面的性能是相互影響的，比如說(shuō)數(shù)控鉆攻機(jī)床精度，數(shù)控鉆攻機(jī)床安裝的誤差，數(shù)控鉆攻機(jī)床的熱平衡甚至絲桿鋼球的大小，溝槽的結(jié)構(gòu)等等，都會(huì)影響到最終數(shù)控鉆攻機(jī)床的剛性，作為設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)應(yīng)該充分的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)各個(gè)因素之間的相互關(guān)系才能達(dá)到一定的高度和精度。好的數(shù)控鉆攻機(jī)床一定是經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算，模擬測(cè)量調(diào)裝出來(lái)的。每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要平衡好，各個(gè)方面的一個(gè)數(shù)據(jù)。
最后一個(gè)問題就是數(shù)控鉆攻機(jī)床的剛性不足對(duì)數(shù)控鉆攻機(jī)床加工有什么樣的影響，簡(jiǎn)單的概括濃縮為9個(gè)字，不震刀，不讓刀，不費(fèi)刀，仔細(xì)想想是不是這樣，最后呢?cái)?shù)控鉆攻機(jī)床的剛性的指標(biāo)會(huì)影響到數(shù)控鉆攻機(jī)床的壽命，以上看法是小編個(gè)人的意見與想法，十分歡迎行業(yè)的朋友批評(píng)指正
