基于量平衡理論龍門加工中心滑枕結構的改進與優(yōu)化.pdf

1、大型精密零件必須采用大型精密母機進行加工?；碜鳛辇堥T加工中心關鍵零部件，其結構特征和變形程度對機床加工精度影響顯著，是研究的重點和難點。
　　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，研究了在質量、熱量共同作用下滑枕結構的變形規(guī)律，基于量平衡方法對滑枕結構進行了優(yōu)化。根據(jù)滑枕結構特點，選用盲孔法，對滑枕結構原有殘余應力進行了測試；依據(jù)滑枕組件工況特點，確定了空載下滑枕結構的熱源和邊界條件；基于滑枕殘

2、余應力實驗測試結果、工況熱源和邊界條件，結合滑枕組件約束條件建立了滑枕在殘余應力、熱應力等多應力耦合變形下的仿真模型；并通過搭建機床空載下滑枕結構變形測試的平臺，對該模型進行了實驗驗證。基于仿真模型和實驗結果，探究了機床不同轉速對滑枕結構變形的影響規(guī)律，分析了影響滑枕結構變形的關鍵因素，運用改變滑枕局部質量和增加散熱筋板的方法對滑枕結構進行了優(yōu)化，得到了新結構滑枕；并采用模態(tài)分析對新結構滑枕的合理性進行了驗證。研究結果表明：滑枕結構殘余

3、應力分布不均勻，滑枕前端應力集中較大；空載狀態(tài)下：機床轉速越高，滑枕前端平均應力越大，變形越大；當機床達到極限轉速時，滑枕結構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；滑枕殘余應力和熱—結構多應力耦合仿真結果與實驗測試結果相符；滑枕前端為滑枕結構的薄弱部位，滑枕結構質量分布不均衡、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致滑枕整體變形的因素。新結構滑枕在機床空載下能達