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平床身线轨车床刚度的导轨结构分析设计
时间:2020-07-01 点击次数:146
  平床身线轨车床为了实现一定的运动功能,零部件之间是由联接面组合起来的。联接面分为固定联接面(如螺栓联接)、半固定联接面(如摩擦离合器)和运动联接面(如滑动导轨、滚动导轨)。由于联接面存在着接触刚度和接触阻尼,联接面与平床身线轨车床的静动态特性存在着十分密切的关系,对于高精度机床设计更不能忽略联接面的影响。因此,机床联接面性能分析,研究联接面性能与机床整机性能的影响关系显得尤为必要。
 
  滑轨联接是机床中常见的运动联接面形式之一。本文对两种滑截面构型的滑轨联接面进行静态性能计算,对滑轨联接面的位移特性进行了分析,从联接面的位移特性找出联接面刚度与机床刚度的关系,为滑轨联接面设计提供了依据。
 
  1.滑轨联接截面构型
 
  机床滑轨的作用是导向和承载,引导运动部件沿一定轨迹准确地运动,并承受运动部件及其上安装件的重量和切削力。
 
  2.有限元静力计算
 
  为分析不同滑轨截面构型的静态性能以及对机床性能的影响,本文采用有限元方法,以平床身数控车床为例,分别分析矩形和燕尾形滑轨的静态性能。基于静力计算结果,分别提取机床敏感位置的位移数据进行性能分析,得到机床静态刚度。
 
  2.1平床身线轨车床
 
  平床身数控车床主要由床身、床鞍、横滑板、刀架、刀架底座、主轴箱和尾座七大支承部件组成,其结构模型如图1所示。在数控车床加工过程,主轴箱固定,工件由三爪卡盘夹紧并旋转,横滑板沿着床鞍X向运动,床鞍沿床身Z向运动。
 
  2.2平床身数控车床共有三处滑轨联接面,分别为床身一尾座联接面、床身一床鞍联接面和床鞍一横滑板联接面。

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