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如今的高速技術(shù)在很大程度上取決于機(jī)床設(shè)備的生產(chǎn)能力。對(duì)此，既需要有快速旋轉(zhuǎn)的絲杠，也需要有動(dòng)力強(qiáng)勁的設(shè)備軸。因此，設(shè)備的結(jié)構(gòu)會(huì)受到更大的負(fù)荷，設(shè)備的抗振能力會(huì)顯得更弱，工作質(zhì)量也會(huì)受到不良的影響。設(shè)備結(jié)構(gòu)振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致著力點(diǎn)(TCP)相對(duì)位移發(fā)生改變等現(xiàn)象發(fā)生，它可以造成工件尺寸、形狀和表面質(zhì)量不佳等后果。

如果設(shè)備的最大有功功率(設(shè)備裝機(jī)功率中的有效部分)因振動(dòng)而未能得到充分利用的話，則機(jī)床設(shè)備的生產(chǎn)率也會(huì)因此受到限制，這是因?yàn)橐�達(dá)到合格的加工質(zhì)量(所需的粗糙度和無(wú)波紋痕的表面)，單位時(shí)間內(nèi)的切削加工量和加工效率就都會(huì)很低。

機(jī)床設(shè)備上的振動(dòng)類系統(tǒng)可以產(chǎn)生各種不同的振動(dòng)現(xiàn)象，但大致可以分為外部觸發(fā)振動(dòng)(即被迫振動(dòng)或自由振動(dòng))和自身觸發(fā)的振動(dòng)。例如，在脈沖或跳躍刺激下，機(jī)床系統(tǒng)就會(huì)優(yōu)先地以其固有頻率發(fā)生振動(dòng)(自由振動(dòng))。其振幅的衰減會(huì)與阻尼效果呈指數(shù)關(guān)系。

設(shè)備在加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)

圖1 減振設(shè)備支撐系統(tǒng)可以對(duì)機(jī)床設(shè)備的動(dòng)力性產(chǎn)生積極的影響

對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，防止其因建筑地基顫動(dòng)而造成設(shè)備基礎(chǔ)振動(dòng)，從而進(jìn)一步引起設(shè)備結(jié)構(gòu)發(fā)生最低固有頻率振動(dòng)，這是極為重要的。對(duì)此，可以采用Isoloc設(shè)備支撐系統(tǒng)來(lái)解決此類問(wèn)題。對(duì)設(shè)備進(jìn)行有彈性和有阻尼的架設(shè)，這是一種極為簡(jiǎn)單和有效的降低設(shè)備結(jié)構(gòu)振動(dòng)的辦法。

加工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)切削力或滑動(dòng)加速運(yùn)動(dòng)均會(huì)導(dǎo)致整個(gè)機(jī)床設(shè)備的振動(dòng)。但是，唯有驅(qū)動(dòng)裝置達(dá)到了足夠的加速能力，才能實(shí)現(xiàn)所需要的高進(jìn)給速度，尤其在短暫定位運(yùn)動(dòng)的情況下。除了KV系數(shù)(提速尺度)之外，在進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力性方面，沖擊振蕩調(diào)節(jié)和限制也發(fā)揮著重要的作用。加速能力通常是由可達(dá)到的沖擊振蕩(即加速時(shí)間變化)與被加速物體的結(jié)合來(lái)體現(xiàn)。沖擊振蕩是一個(gè)決定生產(chǎn)率的因素(較快地達(dá)到最大加速和最大速度)。但在實(shí)際工作中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)功率可達(dá)到的沖擊振蕩和可實(shí)現(xiàn)的加速及速度卻往往會(huì)被限制，就是因?yàn)樗�很容易觸發(fā)設(shè)備結(jié)構(gòu)在較低頻率范圍內(nèi)的固有振動(dòng)。

圖2 一臺(tái)架設(shè)在Isoloc設(shè)備支撐系統(tǒng)之上的車銑加工中心

機(jī)床設(shè)備的架設(shè)是一項(xiàng)重要任務(wù)

機(jī)床設(shè)備架設(shè)所需條件的確定將對(duì)著力點(diǎn)(TCP)上的動(dòng)力性能產(chǎn)生很大的影響。尤其是在調(diào)節(jié)器對(duì)進(jìn)給軸上的過(guò)度振動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格調(diào)節(jié)的時(shí)候，這種影響尤為明顯。鑒于設(shè)備固有振動(dòng)形式的變化，通過(guò)采用相應(yīng)規(guī)格尺寸的支撐元件，可以對(duì)設(shè)備的動(dòng)力性能產(chǎn)生積極的影響。

在150～400?kN五軸臥式加工中心上使用Isoloc高阻尼熱塑性設(shè)備支撐系統(tǒng)，可以清楚地看出，它與常規(guī)所采用的剛性基礎(chǔ)錨固方式的設(shè)備架設(shè)方法相比有何種不同的效果。在采取了減振措施的機(jī)床設(shè)備上，KV系數(shù)可以高出300%，沖擊振蕩也可超出三倍多。除了自由和無(wú)錨固且振動(dòng)隔絕的設(shè)備架設(shè)方式，可以為制造廠商和用戶帶來(lái)更好的設(shè)備安裝和架設(shè)的條件之外，生產(chǎn)率也可以得到極大的提高。

實(shí)際工作中的一個(gè)例子可以清楚表明，正確設(shè)計(jì)的設(shè)備架設(shè)技術(shù)隱藏著巨大的潛力。在把車銑加工中心集成到一條擁有180多臺(tái)機(jī)床設(shè)備的生產(chǎn)線上時(shí)，考慮到一種接收隔離技術(shù)，這是因?yàn)橹車�環(huán)境和振動(dòng)可能會(huì)產(chǎn)生一些對(duì)加工流程造成極大干擾的頻率。車銑加工中心也會(huì)因此無(wú)法達(dá)到所需的工件表面質(zhì)量。

為解決此類問(wèn)題，可以采用Multidam MD+UMS8-ASF型Isoloc設(shè)備支撐系統(tǒng)，并由此可以達(dá)到如下結(jié)果：通過(guò)采取接收隔離，可保護(hù)生產(chǎn)設(shè)備免受車銑加工中心振動(dòng)的干擾;能夠降低刀具與工件之間的振蕩運(yùn)動(dòng)量。車銑加工中心所加工出來(lái)的工件表面粗糙度得到了改善，可以達(dá)到Ra0.2水平。因此，可以省去常規(guī)的后續(xù)磨削工序和所需的磨床購(gòu)置。

故障停機(jī)和維修數(shù)量減少

在諸如Isoloc設(shè)備支撐系統(tǒng)等高品質(zhì)和長(zhǎng)壽命的技術(shù)產(chǎn)品上架設(shè)生產(chǎn)設(shè)備，可以達(dá)到降低故障停機(jī)的概率，減少維修量和降低刀具成本及維護(hù)費(fèi)用。

通過(guò)加大沖擊振蕩和KV系數(shù)來(lái)提高生產(chǎn)率，降低設(shè)備自身觸發(fā)振動(dòng)和外部觸發(fā)振動(dòng)，降低材料、時(shí)間和費(fèi)用的投入，所有這些因素最終將對(duì)降低總體擁有成本(TCO)和壽命周期成本(LCC)發(fā)揮積極作用。

通過(guò)提高設(shè)備的生產(chǎn)率，即可降低加工時(shí)間，從而進(jìn)一步降低每件產(chǎn)品的成本。