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机床焊接机架结构设计中注意的问题
| 注意事项 | 图 例 | 说 明 |
|---|---|---|
| 防止局部刚度过高，注意封闭结构与开式结构的过渡 |
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封闭结构的刚度要比开式结构大二位数，故在同一结构中存在着这两种结构时，在其过渡部位将会出现悬殊的刚度差值，这不仅无济于整体刚度的提高，反而会加剧结构的变形。图a是组合机床底座，其两端是封闭箱形结构，中间部位是开式结构，中间虽有两块隔板但对于提高抗弯和抗扭刚度的作用不大，因此底座在焊接过程中就出现了34mm的弯曲变形。后在中间部位加上一条纵向肋(图b)，减少了封闭结构和开式结构的刚度差，结果变形减小到2mm |
| 应考虑床身等所支承的附加件的影响 |
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床身、立柱、横梁等大件上面都要装置各种附加的零、部件，这些附加件的存在会降低支承部位的固有频率。因此，附加件设计时，重量要轻、布置要尽量均衡；附加件的支承部位的刚度要高。如左图a所示外圆磨床原铸件床身为封闭的箱形结构，其整体刚度很均匀。但床身顶板上装置磨头-工件系统结构的部位A，就显著降低其固有频率，当磨头电动机的振动频率为50Hz时，就出现音叉型振动。后把床身改为焊接结构，由井字形或T形肋板直接支承磨头-工件系统(图b)，不再出现音叉型振动 |
| 防止局部刚度陡降 |
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键槽铣床铸造床身改为焊接结构后Ⅰ-Ⅰ截面形心矩由c′1减为c1。使床身所受的弯矩减小，但在高1100mm处，由于导轨的中断，焊接床身形心矩加大到c2，它比铸造床身的c′2要大，故在导轨中断处刚度陡降，在高1500mm处，抗扭刚度比原铸件低27%，而在1000mm以下部位抗扭刚度高于铸件50%，在导轨中断处出现音叉壁振动，致使机床失去正常工作能力 |
| 结构力求对称 |
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焊缝对称于结构中性轴布置能减少焊接变形，而焊缝的对称布置很大程度上取决于结构设计的对称性。故图a不好，图b及c好 |
