定梁龙门加工中心横梁导轨变形分析与优化设计.pdfVIP

定粱龙 门加工中心横梁导轨变形分析与优化设计 李伯基，冯智宁，梁启刚 (广 州机床厂有 限公 司， 广 东广州 511430) 结构合理 ，通过工件宽度大 、刚性好 、生产效率高 ，在大型机械铣削加工领域 中得到广泛的应用 。但是 ，龙 。 ．． _ ：l曼囊轨 的变形 问题是这类产 品的关键 技术难题 ．针对 此问题进行研究 ，找 出从设计 制造过程 关键词 ：龙 门加工 中心 ；横梁 ；导轨 ；变形 中图分类号 ：TG659 文献标识码 ：A 文章编号 ：1009—9492 (2010)11-0104—02 1引言 鞍等部件是前倾结构，对横梁产生一个 向前的颠覆力，从 龙门加1．中心在机 械加工领域 中得 到广泛 的应 用。它 而产生导轨变形 。故我公司的横梁导轨结构是阶梯 型双矩 的特点是结构合理 ，通过工件宽度大 、刚性好 、生产效率 形硬轨结构 ，该结构在 国内应用较少 ，主要是阶梯型硬轨 的加工精度要求较高 ．但硬轨结构 比线轨 刚性更高 ，阶梯 高 ．适合大型零件 的铣 、钻等 序加工。在重工业上得到 型分布也使受力更合理 ，是本机床的设计创新 点。通过分 广泛使用 。但是龙 门加工中心的结构确定了它有一个设计 析对 比机床滑鞍滑枕在横粱上不 同的加工位置 ，以及滑枕 制造难点——横梁导轨 的变形问题 ，即横梁部件靠两个立 不同的下伸长度 ．对横梁产生 的变形是不 同的。但是 由经 柱在两端支承 ，中间悬空 ，横梁 除了本身 自重造成变形 验可以确定 ：当滑鞍处于横梁 中间．并且滑枕 向下伸出长 外 ，当滑鞍和滑枕等部件安装在横梁 的一个侧面上 。并且 度最长时 ．横梁所承受 的载荷达到最大 2[]。 在横梁导轨上移动 ，当移 动到不 同位置 时 ，也会 引起 横梁 如 图 1所示 ．横梁导轨成阶梯结构分为上下导轨 ，上 不同方向不同程度 的弯 曲变形 。另外在制造丁艺上 ．对横 下导轨顶面受到滑鞍和滑枕 的重力作用 ．滑鞍滑枕部件总 梁的导轨的磨削加1二、横梁 的时效处理 、热处理等都是防 重为约为 m=2342kg。作用于导轨面面积 S为滑鞍 导轨长 止横梁导轨 自身不稳定产生变形的方法 _】]。 度 Z乘 以上下导轨宽度 (b。、b。)和。那作用于横梁两导轨 横梁是龙 门加工 中心 的关键零件 ，它是连接 y、Z轴 顶面 的压强 Pl=mg／[1(bt+62)]=9．8x2342+ [0．85x (0．06+ 零部件的桥梁 ，它 的设计精度 ，加工精度直接影响机床的 O．04)]=2．7×l05(Pa)=270 (kPa)。 几何精度 、位置精度等 。定梁龙门铣床其 中横梁的导轨精 另外作用于上导轨背面 A点受到 了向前颠覆力产生的 度最 重要 ．如何在设计 上和零 件加工上减少 横梁导轨 变形 压力 ，以下导轨 B点为支点，滑鞍滑枕部件重心 C点在 是机床精度保证 的关键 。