數控機床的剛性釋義

數控機床的剛性是指機床在加（jiā）工產品時產生的振動，剛性高振（zhèn）動小，剛性小振動大。機床的床身、傳（chuán）動係統直接能影響到（dào）整台機床的剛性。不同剛性的機床（chuáng）在加（jiā）工產品時對刀具（jù）的選用和損耗影響非常大，也直接影響到（dào）了最終的生產效率和（hé）生產成本。

機床的剛性體現在兩個方（fāng）麵：靜剛性和動態剛性

一、靜剛性表示機床在切削過程中所引起的機床自身的變形的大小。

 舉個具體體（tǐ）現的例子：

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

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

 除此之外，還有導軌的變形（xíng），床身的變形等等。靜剛性是（shì）由（yóu）多（duō）種因素（sù）構成的，但（dàn）最主要的環節是三軸絲杠係統（tǒng）的靜剛性（車（chē）床（chuáng）為2軸）。

二、動態剛性是衡量一台機床剛性（xìng）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（xuē）的時候是高速旋轉的，旋轉切削及材料內部不均勻或（huò）者（zhě）雜質引起振動。切削部（bù）位（wèi）是整台設備（bèi）的振動源。設備（bèi）的絲杠係統、導軌係統，床身受振動源的影響會產生（shēng）受迫振動。如果機床各部件的振動較大，就會對加工產生非常不利的影響，主要影響切削的粗糙度及（jí）刀具壽命，對高精（jīng）度加工更是（shì）有（yǒu）致命性影響。

 動態剛性受（shòu）很（hěn）多方麵的影響，其中最主要的是絲杠導軌係統（tǒng）的動態 剛性及床身鑄鐵件（jiàn）的抗振動頻率，當然主軸（zhóu）剛性是最基礎（chǔ）的也是最重要的環節。

依照經（jīng）驗：

1、絲杠直徑越大、床身（shēn）自重（chóng）越大，主軸前端（duān）軸承（chéng）內直徑越大，則動態剛性越好；

2、一般（bān）滾子軸承（chéng）或滾柱直線導軌比滾珠式的動態剛性（xìng）好，但轉速受影響（滾柱軸承（chéng）一般隻用於（yú）車床）；

3、一般滑動導軌比（bǐ）滾動導軌動態剛性好，但滑動速度受影響（滑動導軌速度一般＜30m/min，滾動導軌可以達到180m/min）   另（lìng）外，機床調試參數的設置對動態剛度性（xìng）能有非常大的影響。機械性能是基礎，電氣調（diào）試與機械性能的契合（hé）度卻是發揮機械性能的關鍵條件。假設（shè）機械性能的得（dé）分是 80分，但是電氣調試數（shù）隻能發揮其50%，這就比機械性能得分60分，電氣調試發揮其（qí）90%的情況來得差。（電氣參數不合理會（huì）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（shì）切樣件可以大致看出機床的動（dòng）態（tài）剛性的性能。主要通過大吃刀量切削測試、精（jīng）加工樣件測試、圓頂球麵樣件切削測試三個方（fāng）麵來檢測。 

 綜（zōng）上所述，動態（tài）剛性受（shòu）機械設計、機械製（zhì）造、電氣調試等貫穿於機床生產的所有環節的影響，是一台數控設（shè）備的綜（zōng）合性能的體現。通常來說，動態剛性與靜態剛性是正比關係。