機床的加工精度、光潔度和刀具壽命與機床的剛性成正比,因此高精度加工機床(chuáng)尤其重視床身的設(shè)計(jì)和材料(liào)選擇。以DIXI公(gōng)司的(de)JIG係列坐標鏜(táng)床(chuáng)為例,其床身材料為球墨鑄鐵,經過有限元分析優化後,床身的靜態剛度達120N/µm,比一般數控機床高3倍,高頻動態剛度比一般機(jī)床高(gāo)2~3倍。
此外,JIG係列機床的床身采用3點支撐,並將刀庫、電氣櫃(guì)、托盤交換裝置等周邊係統與(yǔ)床身分離(lí)。在上圖以不同顏色表示不(bú)同的周邊(biān)係統,灰色表示機床的主體結構。此舉可以簡(jiǎn)化機床安裝以外(wài),還有提高機床穩(wěn)定性、降低床身震動的作用。
提高機床剛性的另一種途徑是使(shǐ)用(yòng)人造花崗石材料澆注的床身。以德國KERN公司的Pyramid Nano機床為例,該機床采用了KERN公司專有的(de) Armorith人造花崗石材料。
上圖(tú)灰色(sè)表示Armorith人造花崗石材料,藍色表示金屬部件。與球墨鑄鐵相比, Armorith材料的阻尼性能高10倍(bèi),熱導率(lǜ)低50%,熱膨脹係數也較低。穩定的溫度及震動阻尼基座(zuò)使Pyramid Nano機床可以加工出光潔(jié)度(dù)非常高的表麵。此外,Armorith材料具有非常高(gāo)的密度,2噸重的機身僅占2.5平方米(mǐ)的車間麵積。
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