雕刻機(jī)的非移動(dòng)部分剛性要求也要盡可能地好，而移動(dòng)部分的剛性則要以靈活為前題，要設(shè)計(jì)得盡可能地輕巧一些，同時(shí)保持一定的剛性。如此設(shè)計(jì)的CNC電腦雕刻機(jī)就可以進(jìn)行比較細(xì)小的精加工，加工精度較高，對(duì)于軟金屬可以進(jìn)行高速加工，但由于移動(dòng)部分的剛性較差，所以不可能進(jìn)行重切削。所以如何從機(jī)械結(jié)構(gòu)上解決移動(dòng)部分重量又輕、剛性又好的矛盾，關(guān)鍵在于從機(jī)械結(jié)構(gòu)上下功夫。這方面，我們有些成功的經(jīng)驗(yàn)可供借鑒：

　　1)設(shè)計(jì)采用超寬的立柱和橫梁，因?yàn)辇堥T式的結(jié)構(gòu)有極好的對(duì)稱性和極佳的剛性，它是高速切削設(shè)備的首選結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的C型床身結(jié)構(gòu)相比，龍門架形式的床身剛性較高，受力平均，工件只在一個(gè)軸向移動(dòng)，各運(yùn)動(dòng)軸及相對(duì)慣性低，設(shè)計(jì)緊湊精密，可確保高剛性、高精度及高動(dòng)態(tài)特性。機(jī)床的橫梁可采用傾斜30°結(jié)構(gòu)，使主軸鞍座的重心向后方移動(dòng)，并且使得橫梁的導(dǎo)軌間距盡量加大，如此也可大大提高主軸的穩(wěn)定性和剛性。由于立柱的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于主軸等移動(dòng)部件的質(zhì)量，所以為機(jī)床的高速運(yùn)動(dòng)和主軸的高速運(yùn)轉(zhuǎn)及負(fù)荷切削提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

　　2)底座采用鑄鐵整體鑄造而成，采用高低筋配合的網(wǎng)狀箱型架構(gòu)，或直接采用類似蜂巢的內(nèi)六角網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，底座必須有一定的重量以增加機(jī)床的穩(wěn)定性。如此高剛性的底座設(shè)計(jì)可確保對(duì)固定工作臺(tái)和立柱以及鞍座、主軸等移動(dòng)部件的剛性支持，使機(jī)床動(dòng)態(tài)加工的穩(wěn)定性最好，全行程范圍內(nèi)完全支撐立柱，使加工產(chǎn)生的變形量最小。

　　3)移動(dòng)部分與數(shù)控銑床顯著的不同之處是加寬了很多導(dǎo)軌與導(dǎo)軌之間的距離，以克服不良力矩的影響。

　　4)由于機(jī)床的剛性主要用于克服移動(dòng)部分在高速移動(dòng)時(shí)對(duì)非移動(dòng)部分的強(qiáng)大沖擊，所以導(dǎo)軌、絲桿要求粗一些，以加強(qiáng)連接部分的剛性。為了適應(yīng)高速和負(fù)荷切削的雙重要求，X/Y/Z三軸都采用伺服電機(jī)加高精度彈性聯(lián)軸節(jié)連接高精度滾珠絲杠副，所有導(dǎo)軌和絲杠均采用高等級(jí)低摩擦系數(shù)、高淬硬層的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，既保證了重載下機(jī)床的剛性，又保證了高速運(yùn)動(dòng)的精度，確保機(jī)床在長(zhǎng)期連續(xù)高速加工狀態(tài)下的低磨損和精度保持性，節(jié)省用戶的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。

　　總之，對(duì)于數(shù)控銑床和CNC加工中心，因?yàn)橐筝敵龅娃D(zhuǎn)速大扭矩，所以一定需要提高主軸變速箱的減速比來(lái)提升扭力，所以轉(zhuǎn)速低是不可避免的，一般數(shù)控銑床和CNC加工中心的最高轉(zhuǎn)速6000r/min，所以不大可能用很小半徑的刀具。但對(duì)于CNC雕刻機(jī)來(lái)說(shuō)，主軸通常在2~3萬(wàn)r/min才可工作，回轉(zhuǎn)精度一般2μ左右，不然斷刀現(xiàn)象會(huì)很嚴(yán)重，所以一定要用電主軸或氣動(dòng)主軸，即電機(jī)和主軸是一體的，且主軸的固定板一般都采用鋁合金等輕質(zhì)材料。對(duì)于高速切削設(shè)備來(lái)講，要求內(nèi)藏式電主軸，而且在低轉(zhuǎn)速時(shí)也要有一定的扭矩，要有油水冷卻機(jī)來(lái)保持主軸工作溫度恒定，主軸功率要在7.5~8kW以上，轉(zhuǎn)速要超過(guò)25000r/min。