基于量平衡理論龍門加工中心滑枕結(jié)構(gòu)的改進(jìn)與優(yōu)化.pdf

1、大型精密零件必須采用大型精密母機(jī)進(jìn)行加工?；碜鳛辇堥T加工中心關(guān)鍵零部件，其結(jié)構(gòu)特征和變形程度對機(jī)床加工精度影響顯著，是研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
　　本文以國內(nèi)某企業(yè)生產(chǎn)的XH2320/4龍門加工中心的滑枕組件為研究對象，研究了在質(zhì)量、熱量共同作用下滑枕結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律，基于量平衡方法對滑枕結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。根據(jù)滑枕結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選用盲孔法，對滑枕結(jié)構(gòu)原有殘余應(yīng)力進(jìn)行了測試；依據(jù)滑枕組件工況特點(diǎn)，確定了空載下滑枕結(jié)構(gòu)的熱源和邊界條件；基于滑枕殘

2、余應(yīng)力實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果、工況熱源和邊界條件，結(jié)合滑枕組件約束條件建立了滑枕在殘余應(yīng)力、熱應(yīng)力等多應(yīng)力耦合變形下的仿真模型；并通過搭建機(jī)床空載下滑枕結(jié)構(gòu)變形測試的平臺，對該模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證?；诜抡婺Ｐ秃蛯?shí)驗(yàn)結(jié)果，探究了機(jī)床不同轉(zhuǎn)速對滑枕結(jié)構(gòu)變形的影響規(guī)律，分析了影響滑枕結(jié)構(gòu)變形的關(guān)鍵因素，運(yùn)用改變滑枕局部質(zhì)量和增加散熱筋板的方法對滑枕結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，得到了新結(jié)構(gòu)滑枕；并采用模態(tài)分析對新結(jié)構(gòu)滑枕的合理性進(jìn)行了驗(yàn)證。研究結(jié)果表明：滑枕結(jié)構(gòu)殘余

3、應(yīng)力分布不均勻，滑枕前端應(yīng)力集中較大；空載狀態(tài)下：機(jī)床轉(zhuǎn)速越高，滑枕前端平均應(yīng)力越大，變形越大；當(dāng)機(jī)床達(dá)到極限轉(zhuǎn)速時，滑枕結(jié)構(gòu)主軸軸承處溫度最高為85.8℃，主軸前軸承和后軸承溫差為15.3℃，滑枕前端最大形變?yōu)?.064mm；滑枕殘余應(yīng)力和熱—結(jié)構(gòu)多應(yīng)力耦合仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果相符；滑枕前端為滑枕結(jié)構(gòu)的薄弱部位，滑枕結(jié)構(gòu)質(zhì)量分布不均衡、主軸前軸承溫度最高和主軸前軸承與后端軸承溫差大是導(dǎo)致滑枕整體變形的因素。新結(jié)構(gòu)滑枕在機(jī)床空載下能達(dá)