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【摘 要】当前，我国经济飞速发展，科学技术也愈加完善，广大设计师只有更好地通过创新思维来提升设计制造的技术才能够更好地优化数控机床内部的结构，为的是更好地增强数控机床的开发能力。因此，只有在实践中有效地掌握与数控机床设计有关的原则才能够更好地提升数控机床设计的效率。
【关键词】数控机床;机械结构设计;制造技术;创新
引言
随着科学技术水平的不断提升，机械结构设计的重要性越来越突出，科学合理的设计不仅可以提高机械结构的优越性，同时还可以提高机械产品的精度和效率。因此，对数控机床的机械结构进行优质的设计，完善机械结构制造创新技术的发展，是提高机械生产企业发展的重要保障。
1数控机床机械结构的特点
首先是具有较高的柔性。数控机床内部的加工零件实际和普通机床有着直接的不同，甚至不需要直接借助更多的程序就可以更好地调整整个机床。因此，更多的数控机床都可以被用来加工不同类型的零件，更可以被应用于开发产品的过程中，实践中不仅可以直接缩短生产的周期，更可以直接降低生产的成本。其次是实际质量较为稳定和可靠。如果可以運用合适的数控机床来直接加工零件，所涉及的工具、程序和工具的走向也是完全一样的，最终数控机床所生产出来的零件的质量显得较为稳定。最后是充分借助现代化管理。在运用数控机床进行加工时，专业人员可以先有效地估计加工的时间，并在充分使用刀具和夹具的基础上更好地实现现代化管理。这种现代化管理的方式实际一直都在数控机床使用的过程中发挥重要角色。
2数控机床机械结构设计和制造技术的创新
2.1自动投本机械手的结构设计
首先是传动方式的选择。传动方式大体可分为4类：机械、电气、液压和气压。根据4类传动方式的优缺点，以及自动投本机械手的精度和环境要求，底座移动选择液压传动;立柱的升降选择液压传动;腕部翻转和手爪夹持器选择气压传动。其次是立柱部分的设计。自动投本机械手的立柱部分主要有外壳体、液压缸和连接块组成。由外壳体的底座与底盘连接，由升降杆上方的圆孔与手臂连接;通过液压缸的活塞杆的上下移动带动升降杆移动，从而实现自动投本机械手的上下移动。然后是气缸的选择。根据投本作业的运动分析，自动投本机械手的腕部应实现90°旋转运动，旋转到水平位置时，实现夹板取本，回转到垂直位置时，实现夹板投本，整个运动过程要求快捷、准确，故而选择型号为HQR700A的回转气缸;手指开合由手指气缸控制，因而选择MHL2-16D的手指气缸。
2.2功能合理配置
功能合理配置也是提升机械结构设计效果的重要手段，这也是设计人员必须要完成的任务。在设计工作开展环节，任务分配的合理性至关重要，设计人员需要对当前的实际情况展开分析，合理分配任务，对各种功能进行分解，实现功能的多样化，把一个单一的功能分化为多个功能，然后对结构进行规划，保证机械设备中的每一项功能都有相应的结构来承担，利用这种组合设计的方式，打造合理的设计方案，实现整体性的功能。
2.3数控机床机械结构设计分析
数控机床机械结构设计主要包括了三大部分，第一部分为主轴部件;第二部分为机械的传动结构;第三部分为支撑部件，这三部分的可靠性和精准度决定了数控机床生产应用过程中稳定性、几何精度和抗震性，而传动结构的和变速系统设计是为了实现数控机床的自动化控制。主轴部件在机械结构中发挥着关键性的作用，主轴部件质量水平的高低会影响到其转速的快慢情况。根据现阶段机械生产发展的实际情况来看，触角式混合式的陶瓷角接触轴承在市场中得到了广泛的应用，并且有着比较强的综合性能，其最高的转速可以达到30000r/min，所以，我国很多机械结构设计中重点对主轴承的精准度进行了分析和控制，通过这种方式来提高主轴、零件的加工速度和主轴的回转精度，确保其在支撑导轨的过程中滑块的位置和动导轨体的准确性更高。另外，在数控机床液体静压导轨的高效设计过程中，主要是通过额定负载来实现的，之后，通过圆弧同步齿形带和张力轮、密度比较小的工程塑料制作而成的涂塑导轨和贴塑导轨代替传统的滚动式导轨来达到高转速和高精准度的目的，并确保驱动轴上的带轮可以直接在电机上安装，这样就可以很好的缩减传动过程中过量问题的发生。另外，在数控机床支撑部件应用时，床身和立柱是需要重点分析和讨论的，需要对其在相应单位内的刚度质量进行控制，一般情况下，采用最多的是人造花岗岩，花岗岩可以对其尺寸进行很好的把控，并且黄岗岩还有一定的抗腐蚀性，有着比较好的效果。在数控机床机械结构刀库设计中，需要对其平衡性进行把控，可以采用对链式的刀库设计，这样可以对其刀座的运动轨迹进行很好的控制，通过借助于滚动轴承来对刀库外援进行支撑，这时候只需要对刀库的排列间距进行平衡处理，保障其间距数值和刀具直径的一致就可以了。
2.4机械加工设计
对于机械产品来说，它的设计到制造会经历一个非常复杂的过程，尤其是对于大型的机械设备来说更是如此，通过对仿真技术进行应用可以实现更好的效果。从本质来说，对生产加工的需求进行满足是机械设计制造的根本性内容，只有这样才能对其进行产出价值进行保证。在对仿真技术的设计进行应用的过程中，需要对机械设备本身的性能和质量进行改善，同时还要对加工的效率进行提升，只有这样才是值得推广的重要技术。比如说在数控机床的加工中，将仿真技术作为基础来进行零部件运行程序的编写，通过生成图形和数据来对设备发出相应的指令，然后对加工的具体需求进行有效的满足，从而更好的提升机械零部件的精确运行程度。
结语
综上所述，随着社会的发展，我国的机械工程也取得了很大的进步，机械设备是许多行业生产的必备要素，结合社会发展的需求，机械设备正在向着大型化和精密化的方向发展。机械工程的发展方向给机械结构设计提出了更高的要求，由于机械结构复杂性的特点，在实际的机械结构设计过程中，经常会出现各种问题，对设备性能产生直接的影响，为了消除这些问题带来的消极影响，设计人员需要重点关注结构受力情况，合理选择机械设备结构材料，融入精细化的设计理念，创新设计模式，保证机械设备的各种功能都可以得到有效发挥，打造优质的机械设备，为我国社会发展做出积极的贡献。
参考文献：
[1]宫金良，李祥，李敏，张彦斐.基于弹性变形和矢量叠加原理的新型整骨机器人变形误差分析[J].科学技术与工程，2019，19（35）：234-240.
[2]刘碧云.数控机床机械结构设计和制造技术新动态的研究[J].南方农机，2019，50（23）：135，139.
（作者单位：河南工学院）
【关键词】数控机床;机械结构设计;制造技术;创新
引言
随着科学技术水平的不断提升，机械结构设计的重要性越来越突出，科学合理的设计不仅可以提高机械结构的优越性，同时还可以提高机械产品的精度和效率。因此，对数控机床的机械结构进行优质的设计，完善机械结构制造创新技术的发展，是提高机械生产企业发展的重要保障。
1数控机床机械结构的特点
首先是具有较高的柔性。数控机床内部的加工零件实际和普通机床有着直接的不同，甚至不需要直接借助更多的程序就可以更好地调整整个机床。因此，更多的数控机床都可以被用来加工不同类型的零件，更可以被应用于开发产品的过程中，实践中不仅可以直接缩短生产的周期，更可以直接降低生产的成本。其次是实际质量较为稳定和可靠。如果可以運用合适的数控机床来直接加工零件，所涉及的工具、程序和工具的走向也是完全一样的，最终数控机床所生产出来的零件的质量显得较为稳定。最后是充分借助现代化管理。在运用数控机床进行加工时，专业人员可以先有效地估计加工的时间，并在充分使用刀具和夹具的基础上更好地实现现代化管理。这种现代化管理的方式实际一直都在数控机床使用的过程中发挥重要角色。
2数控机床机械结构设计和制造技术的创新
2.1自动投本机械手的结构设计
首先是传动方式的选择。传动方式大体可分为4类：机械、电气、液压和气压。根据4类传动方式的优缺点，以及自动投本机械手的精度和环境要求，底座移动选择液压传动;立柱的升降选择液压传动;腕部翻转和手爪夹持器选择气压传动。其次是立柱部分的设计。自动投本机械手的立柱部分主要有外壳体、液压缸和连接块组成。由外壳体的底座与底盘连接，由升降杆上方的圆孔与手臂连接;通过液压缸的活塞杆的上下移动带动升降杆移动，从而实现自动投本机械手的上下移动。然后是气缸的选择。根据投本作业的运动分析，自动投本机械手的腕部应实现90°旋转运动，旋转到水平位置时，实现夹板取本，回转到垂直位置时，实现夹板投本，整个运动过程要求快捷、准确，故而选择型号为HQR700A的回转气缸;手指开合由手指气缸控制，因而选择MHL2-16D的手指气缸。
2.2功能合理配置
功能合理配置也是提升机械结构设计效果的重要手段，这也是设计人员必须要完成的任务。在设计工作开展环节，任务分配的合理性至关重要，设计人员需要对当前的实际情况展开分析，合理分配任务，对各种功能进行分解，实现功能的多样化，把一个单一的功能分化为多个功能，然后对结构进行规划，保证机械设备中的每一项功能都有相应的结构来承担，利用这种组合设计的方式，打造合理的设计方案，实现整体性的功能。
2.3数控机床机械结构设计分析
数控机床机械结构设计主要包括了三大部分，第一部分为主轴部件;第二部分为机械的传动结构;第三部分为支撑部件，这三部分的可靠性和精准度决定了数控机床生产应用过程中稳定性、几何精度和抗震性，而传动结构的和变速系统设计是为了实现数控机床的自动化控制。主轴部件在机械结构中发挥着关键性的作用，主轴部件质量水平的高低会影响到其转速的快慢情况。根据现阶段机械生产发展的实际情况来看，触角式混合式的陶瓷角接触轴承在市场中得到了广泛的应用，并且有着比较强的综合性能，其最高的转速可以达到30000r/min，所以，我国很多机械结构设计中重点对主轴承的精准度进行了分析和控制，通过这种方式来提高主轴、零件的加工速度和主轴的回转精度，确保其在支撑导轨的过程中滑块的位置和动导轨体的准确性更高。另外，在数控机床液体静压导轨的高效设计过程中，主要是通过额定负载来实现的，之后，通过圆弧同步齿形带和张力轮、密度比较小的工程塑料制作而成的涂塑导轨和贴塑导轨代替传统的滚动式导轨来达到高转速和高精准度的目的，并确保驱动轴上的带轮可以直接在电机上安装，这样就可以很好的缩减传动过程中过量问题的发生。另外，在数控机床支撑部件应用时，床身和立柱是需要重点分析和讨论的，需要对其在相应单位内的刚度质量进行控制，一般情况下，采用最多的是人造花岗岩，花岗岩可以对其尺寸进行很好的把控，并且黄岗岩还有一定的抗腐蚀性，有着比较好的效果。在数控机床机械结构刀库设计中，需要对其平衡性进行把控，可以采用对链式的刀库设计，这样可以对其刀座的运动轨迹进行很好的控制，通过借助于滚动轴承来对刀库外援进行支撑，这时候只需要对刀库的排列间距进行平衡处理，保障其间距数值和刀具直径的一致就可以了。
2.4机械加工设计
对于机械产品来说，它的设计到制造会经历一个非常复杂的过程，尤其是对于大型的机械设备来说更是如此，通过对仿真技术进行应用可以实现更好的效果。从本质来说，对生产加工的需求进行满足是机械设计制造的根本性内容，只有这样才能对其进行产出价值进行保证。在对仿真技术的设计进行应用的过程中，需要对机械设备本身的性能和质量进行改善，同时还要对加工的效率进行提升，只有这样才是值得推广的重要技术。比如说在数控机床的加工中，将仿真技术作为基础来进行零部件运行程序的编写，通过生成图形和数据来对设备发出相应的指令，然后对加工的具体需求进行有效的满足，从而更好的提升机械零部件的精确运行程度。
结语
综上所述，随着社会的发展，我国的机械工程也取得了很大的进步，机械设备是许多行业生产的必备要素，结合社会发展的需求，机械设备正在向着大型化和精密化的方向发展。机械工程的发展方向给机械结构设计提出了更高的要求，由于机械结构复杂性的特点，在实际的机械结构设计过程中，经常会出现各种问题，对设备性能产生直接的影响，为了消除这些问题带来的消极影响，设计人员需要重点关注结构受力情况，合理选择机械设备结构材料，融入精细化的设计理念，创新设计模式，保证机械设备的各种功能都可以得到有效发挥，打造优质的机械设备，为我国社会发展做出积极的贡献。
参考文献：
[1]宫金良，李祥，李敏，张彦斐.基于弹性变形和矢量叠加原理的新型整骨机器人变形误差分析[J].科学技术与工程，2019，19（35）：234-240.
[2]刘碧云.数控机床机械结构设计和制造技术新动态的研究[J].南方农机，2019，50（23）：135，139.
（作者单位：河南工学院）