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1、机床的静刚度与零部件的结构设计和制造装配质量都有关系，它不仅影响加工精 度，也影响机床的动刚度。机床的刚度与振动所谓刚度，是指造成弹性体单位变形量时所需要的作用力，即刚度=作用力 /变形量，有时也用他的反义词柔度来表示，柔度=变形量/作用力。刚度又可分 为静刚度与动刚度两种形式。如果引起弹性变形的作用力是静力，则由此力和变 形关系所决定的刚度，称为静刚度；如果引起弹性变形的作用力是交变力，则此 时由该作用力和变形关系所确定的刚度，称为动刚度。若机床的刚度（包括静刚 度与动刚度）不足，那么机床在重力.切削力.夹紧力和摩擦力的作用下，就会产 生变形.振动或爬行，从而影响到机床的使用性能。所以在机床
2、设计中必须考虑 机床应具有一定的刚度。静刚度的产生及其影响因素I机床的静刚度，有时也简称为刚度。静刚度主要分为结构钢度（本身刚度）. 接触刚度和综合刚度三个方面。静刚度差，机床变形大，则加工精度低，输入信 号与加工出来的零件之间有较大的误差。一般来说，机床的结构刚度取决于构件本身的材料性质 .几何形状和尺寸， 所以有时也称为本身刚度。不同的材料，其强度不一样，不同的几何截面形状及 尺寸，就有不同的截面惯性矩，它们抵抗变形的能力也就不一样。总的来看，空 心截面比实心截面的惯性矩要大，所以加大尺寸，减小壁厚，可增加刚度；方形 截面比圆形截面的抗弯惯性矩要大；封闭的截面比不封闭截面的刚度要大。另外
3、合理地布置筋板，也是增加刚度有效办法。接触刚度的影响因素较多。它不但与接触材料.接触的几何形状（平面.圆柱 面.球面）和硬度有关，两个平面接触，由于两个面都不是理想平面，而是存在 一定宏观不平度，因而实际接触面积只是名义接触面积的一部分，即两个面真正 接触的只是一些突起的高点。实际接触的高点越多，接触刚度也就越大。当零件 表面粗糙度低时，接触面积就大，其接触刚度相应增大。当接触面之间有较大的 预紧力时，接触点也会产生弹塑性变形，增大实际接触面积，增大接触刚度。例 如，接触面的刮研质量不同，可使其接触刚度相差三倍之多，导轨平面性误差为 1015微米时，导轨的接触刚度要下降 5060%。有资料介绍
4、，机床零部件接触 面之间的接触变形有时竟达机床总变形量的 8590%，可见接触刚度在机床综合 刚度中的重要地位。动刚度由于机床不是一个完全刚体，在外力作用下存在弹塑性变形，当外力为交变力时，可使机床产生振荡位移。其位移幅值A可由下式计算：45 2 W2其中 P 激振力M系统的当量质量w 系统的固有频率n W激振源的交变频率5 阻尼系数根据刚度的定义，系统在交变作用下的作用下的动刚度Kd应为:s式中 Ks静刚度(Ks= w 2.M)n入w作用力的交变频率与系统固有频率之比，即九二wn5g阻尼比，g=wn由上式可见，系统的动刚度不是一个常数，它与作用力的交变频率及系统固有频率之比九有 关。当九=1
5、时，动刚度最小。最小动刚度Kdmin可用下式计算：k = 2Ksg = 2M 5 Wd minn所以，系统的最小刚度值不仅与系统的静刚度Ks及阻尼比g有关，而且与系统的质量分布M和固有频率有关W有关。并且Ks. g . W三个值越大，则系统的动刚度也就越大。nn机床的抗振性|机床必须有足够的刚度，才有可能使其对各种频率的扰动力不敏感，否则，将导致机床 工作的不稳定。一旦机床发生振动，要采取办法消除是比较麻烦的事情。一般可借各种测振 仪器对机床振动进行谐振分析，找出振源并采取相应的措施。如平衡回转体，在换向机构上 加缓冲器，在地基上采用隔振措施，适当改变转速以避开工艺系统的共振区，或安装不同形
6、式的消振器等。综合起来，提高机床抗振性能有以下几个主要途径：1) 。提高系统的固有频率W。通过提高系统的静刚度Ks，同时减少系统的当量质量2）。提高系统的阻尼能力，这是直接有效的方法。比如，铸铁比刚的阻尼大，用于中小 机床；而结构合理地焊接和冲压件阻尼比铸铁大，可用于大型机床；选择适当的表面粗糙度， 表面粗糙度低接触刚度好，但阻尼能力差；液压油缸传动的刚性和阻尼性能比丝杆螺母副传 动好;静压螺母丝杆传动副的刚性和阻尼都好，但价格昂贵，实用性差；滚珠丝杆传动虽阻 尼性能差，但刚性好，结构紧凑，精度高，使用比较普遍。3）采用各种消振器和阻尼器。按工作原理分，阻尼器分为四种：阻尼消振器.冲击阻尼 器，粘性阻尼器和自动阻尼器。
