數控機床的機械結構設計要求與設計方式探討

周建剛 沈麗娟

摘 要：在社會經濟的不斷發展中，我國機械行業取得了巨大的進步和提升，使得數控機床在結構方面也在不斷轉換。根據近些年機械行業的實際情況來看，機電一體化已經成為主流的發展形式，怎樣對系統內部的執行結構以及傳動機構實現優化，就需要工作人員對子系統來進行細化的處理，這樣才能夠形成良好的操作流程。本文根據數控機床來進行，對機械結構設計要求和設計方式來做出思考和研究。

關鍵詞：數控機床；機械結構設計；設計方式

現階段，機械行業得到了大幅度的提升，在工業化生產中也能夠將其作用發揮的淋漓盡致。在發展中，數控機床在結構方面也做出了整改和創新。因此，對機械結構進行合理的設計，滿足相關的要求是重中之重，同時也是機械行業在未來的發展中取得進步的關鍵。

一、數控機床機械結構設計要求分析

（一）靜態剛度和動態參數

數控機床的機械結構在發展和運行當中，最關鍵的特征就是數據系統輸入指令，要想使得機械在加工和生產期間的穩定性，就要進一步保證生產參數和運行依據能夠滿足項目結構的需求，也能夠保證幾何精度和變性參數結構在控制方面的實際需求。在處理過程中，設計人員要根據機床機械結構對部件的彈性形變來有效的掌控，確保在規定的范圍內，使得設備的質量和精度得到全面提升。在設備的操作過程中，主軸剛度、動態剛度等時要特別關心的，只有數據得到升級，才能夠保證機床機械結構將其作用發揮到極致，從而實現結構的優化。

（二）降低機械結構熱變形的發生率

數控機床機械結構在操作和運行期間，因為溫度堆積而出現的熱變形的情況比較常見，設計人員要結合實際情況來促進機床運行效率的提高，首先要保證熱源能夠在機床機械結構的主機控件中分離開來，對散熱效果和冷卻效果不斷的優化，實現設備運行的最佳狀態。此外，在對熱源結構降低期間，設計人員要對機床發熱的部位給予特別的關注，要保證這些部位同機床機械結構的其他元件溫度保持一致，這樣才能夠在機床結構升級的基礎上，降低因為溫差的原因問出現翹曲出現變形的發生。與此同時，也可以對機床機械結構進行優化，做出適當的調整，以此來提升對熱源的處理能效，降低熱變形總量，減少因為主軸變形而導致傾斜問題的發生。

（三）降低機械結構摩擦傳動間隙

機床機械結構中，位移量和脈沖量是最基礎的參數結構，要想確保按照最低運動速度來進行，但是溫度太低也使得機械結構不能夠準確的響應，所以就要保證其在運行期間的摩擦傳動間隙要逐漸降低，在其中融合滑動導軌和滾動導軌等項目，這樣就能夠提高運行參數的契合度，充分的運用滾珠絲杠傳動裝置。此外，要對傳動鏈提高重視程度，對制作的質量和驗收加大力度，這樣才能夠保證傳動齒輪和滾珠絲杠在加工中的誤差得到有效的控制，運用脈沖補償裝置來將誤差進行補充，從而促進參數結構更加的穩定，提升機床機械結構的作用和價值。

二、數控機床機械結構設計方案的相關分析

（一）對主傳動變速系統不斷的優化

在項目的處理中，設計人員可以選擇大型的數控機床結構，運用變速齒輪的主傳動來促進其運行效率的不斷提升，在此基礎上對輸出扭矩的參數數值進行提升，就能夠符合項目的實際需求。與此同時，也可以利用皮帶來實現主傳動，但是這種方法在大型的數控機床結構中不太合適，在小型數控機床結構中，能夠將其噪聲和振動情況加以改善。此外，設計人員也可以運用調速電機的形式來驅動主傳動裝置，進而提高項目的數值，保證設備結構基礎的不斷優化，也實現了主軸箱和主軸結構的便捷性。在提升剛度系數的基礎上，對主傳動項目的升級也有促進的作用。但是要特備注意的是，在工序操作期間，機床的精準度會受到相應的影響。

（二）對機床主軸系統的不斷優化

主傳動項目在升級期間，設計人員要根據兩個方面來進行升級。首先，要對機械的前、后支撐結構來進行軸承的不同選擇，對主軸的綜合剛度進行不斷的提升，這樣才能夠確保在操作過程中根據施工需求來進行，從真正意義上來促進參數結構的提升。此外，針對機床機械結構而言，前支撐結構材質在選擇上主要是雙列短圓柱滾子軸承，而且還要與雙列向心推力球軸承保持60°的傾角，這樣才能夠實現項目運動參數的升級，保證結構更加完整。機床機械結構后支撐裝置的選擇，一般是選用成對的向心力推力球軸承結構，只有將配件的貼合度得到提升，才能夠實現部件的優化和升級。其次，選擇的參數框架要具有有效性，保證單雙圓錐滾子軸承結構的不斷優化，提升參數框架性能的基礎上，來促進精度結構和參數的升級。利用這種結構在結構的運行中，能夠保證整體參數的上升，對結構功能也能夠實現優化，促進軸承定位以及主軸的荷載。

三、結語

綜上所述，數控機床機械結構設計是一項綜合性較強的工作，在滿足其剛度和強度的基礎上，也要對控制方式、使用特點、生產效率等進行全方位的思考，這樣才能夠實現數控機床機械結構運行參數統計和處理的統一性。