床身作為機床主要結構件,在工作過程中承受多種靜載、動載作用;并通過地腳裝置與廠房基礎相連接。受力狀況復雜,對剛性及動態(tài)特性要求高。因此,在設計過程中,對床身部件進行結構及動態(tài)特性分析是必要的。
機床工作過程中,床身及工作臺的自重、被切削工件的質量產(chǎn)生的作用力,由于方向恒定,大小基本不變,可以視作靜載荷。靜力學分析的目的是考量指標床身在特定載荷約束條件下的變形量。變形量直接反應床身靜剛度大小。
對床身靜剛度影響的因素是床身鑄件內(nèi)部筋腔布局,包括筋腔尺寸及筋腔形式兩方面。
根據(jù)已有設計經(jīng)驗,在筋腔尺寸相同的前提下,蜂窩筋及米字筋布局的床身靜剛度要優(yōu)于方格筋。但是,相同尺寸下,米字筋及蜂窩筋布局的床身質量也明顯高于方格筋床身,鑄件成本隨之顯著增加。因此,單純以筋腔尺寸作為限制條件來衡量不同形式筋腔布局的剛性優(yōu)劣是不客觀的。