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立式加工中心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以高速、高精、為基礎(chǔ)
閱讀:1281 發(fā)布時(shí)間:2017-8-1
立式加工中心為保證機(jī)床的精度穩(wěn)定,床身、立柱、滑座、主軸箱等都采用有限元分析,應(yīng)用高阻尼性能的鑄鐵制造;公道的截面設(shè)計(jì)和筋格布置,盡量避免行程中出現(xiàn)不公道的懸臂狀態(tài);導(dǎo)軌采用高剛性滾柱導(dǎo)軌,安裝基面精密刮研。
機(jī)床設(shè)計(jì)從常用的功能設(shè)計(jì)進(jìn)一步發(fā)展為機(jī)床結(jié)構(gòu)的剛度設(shè)計(jì)、精度設(shè)計(jì)、高速化設(shè)計(jì)、誤差補(bǔ)償技術(shù)、壽命設(shè)計(jì)和可靠性設(shè)計(jì)等現(xiàn)代*機(jī)床設(shè)計(jì)技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)精密機(jī)床設(shè)計(jì)要求,在機(jī)床設(shè)計(jì)中對(duì)各方面進(jìn)行了綜合考慮。
為保證機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的公道性,對(duì)基礎(chǔ)件、傳動(dòng)系統(tǒng)、主軸及整機(jī)都進(jìn)行了有限元分析,找出設(shè)計(jì)的薄弱環(huán)節(jié)加以改進(jìn),對(duì)機(jī)床整體性能優(yōu)化和高剛性設(shè)計(jì)起到很好的指導(dǎo)作用。
在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程的初期,初步設(shè)計(jì)了外形尺寸和工作區(qū)范圍相同而結(jié)構(gòu)不同的四套方案,即:定梁頂置滑枕式、定立柱十字工作臺(tái)式、橫梁滑座式和定立柱三坐標(biāo)單元式四種結(jié)構(gòu)。通過(guò)有限元?jiǎng)偠确治龊图庸ふ`差分析,得出方案1(即定梁頂置滑枕式)的剛度是zui大的,且誤差分配也比較公道,所以在實(shí)際設(shè)計(jì)中選擇了方案1。
按方案1的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了機(jī)床整機(jī)和部件的設(shè)計(jì),并且根據(jù)設(shè)計(jì)圖對(duì)機(jī)床整機(jī)和部件進(jìn)行了有限元分析和結(jié)構(gòu)參數(shù)改進(jìn),避免薄弱環(huán)節(jié)的出現(xiàn)。結(jié)論如下:與同類的立式加工中心相比,這臺(tái)機(jī)床在各個(gè)方向的剛度都具有較大的上風(fēng),綜合當(dāng)量剛度約進(jìn)步40%至兩倍以上,并且三個(gè)方向的剛度值較均勻
立式加工中心這種布局結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是:床身、立柱分體,且主要構(gòu)件均呈箱形結(jié)構(gòu),加工中不易變形,加工工藝性好;結(jié)合面較大,基礎(chǔ)穩(wěn)固,主軸懸伸小,整體結(jié)構(gòu)剛度高;左右*對(duì)稱式設(shè)計(jì),主軸X向熱平衡較好;Y向懸伸小,熱變形影響小;X、Y、Z軸移動(dòng)部件輕,加速性好;構(gòu)件結(jié)構(gòu)穩(wěn)固易于保證導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)精度,精度穩(wěn)定性好。