機床的剛性

機床的剛性是指機床在加工產品時產生的振動，剛性高振動小，剛性小振動大。機床的床身、傳動系統直接能影響到整臺機床的剛性。不同剛性的機床在加工產品時對刀具的選用和損耗影響非常大，也直接影響到了最終的生產效率和生產成本。

機床的剛性體現在兩個方面：

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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。

舉個具體體現的例子：

切削受力X方向1000N，Y方向500N，Z方向200N。XYZ方向絲杠系統剛度K=100,100,80.則切削時三軸各自的變形：δx=1000/100=10μm=0.01mm,δy=0.005mm,δz=0.0025mm。

例子中所述的K值即為衡量機床剛性的一個值。通常機床絲杠系統的K值在50~200之間。

除此之外，還有導軌的變形，床身的變形等等。靜剛性是由多種因素構成的，但最主要的環節是三軸絲杠系統的靜剛性（車床為2軸）。

02

動態剛性是衡量一臺機床剛性的最重要指標。

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。

刀具在切削的時候是高速旋轉的，旋轉切削及材料內部不均勻或者雜質引起振動。切削部位是整臺設備的振動源。設備的絲杠系統、導軌系統，床身受振動源的影響會產生受迫振動。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刀具壽命，對高精度加工更是有致命性影響。

動態剛性受很多方面的影響，其中最主要的是絲杠導軌系統的動態剛性及床身鑄鐵件的抗振動頻率，當然主軸剛性是最基礎的也是最重要的環節。圖片圖片

依照經驗：

①絲杠直徑越大、床身自重越大，主軸前端軸承內直徑越大，則動態剛性越好；

②一般滾子軸承或滾柱直線導軌比滾珠式的動態剛性好，但轉速受影響（滾柱軸承一般只用于車床）；

③一般滑動導軌比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）另外，機床調試參數的設置對動態剛度性能有非常大的影響。機械性能是基礎，電氣調試與機械性能的契合度卻是發揮機械性能的關鍵條件。假設機械性能的得分是80分，但是電氣調試數只能發揮其50%，這就比機械性能得分60分，電氣調試發揮其90%的情況來得差。（電氣參數不合理會引起伺服電機的反饋震顫）。

動態剛性沒有具體檢測的指標，但是通過試切樣件可以大致看出機床的動態剛性的性能。主要通過大吃刀量切削測試、精加工樣件測試、圓頂球面樣件切削測試三個方面來檢測。

綜上所述，動態剛性受機械設計、機械制造、電氣調試等貫穿于機床生產的所有環節的影響，是一臺數控設備的綜合性能的體現。通常來說，動態剛性與靜態剛性是正比關系。