关于弹性相互作用大型数控机床地脚螺栓预紧顺序规划.pdf

工艺与检测Techn0l0gyandTest 基于弹性相互作用的大型数控机床地脚 螺栓预紧顺序规划米 王永青 吴嘉锟 刘海波 (大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室辽宁大连 116024) 摘 要：针对大型数控机床的床身安装精度调整及其保持问题，分析了地脚螺栓组件间的弹性相互作用机 制，建立了地脚螺栓预紧力流传递模型，提 出了基于最小安装变形误差和均匀残余预紧力的地脚螺 栓预紧规划方法，并利用有限元法实现了地脚螺栓的预紧模拟。以典型数控机床床身安装为例 。量 化分析了预紧顺序对导轨安装面几何精度、残余预紧力的影响。结果表明，该方法能够实现数控机 床地脚螺栓预紧顺序的合理规划。 关键词：弹性相互作用；数控机床 ；地脚螺栓；预紧规划 ；精度保持性 中图分类号 ：TG5O2．6 文献标识码 ：A Anchorboltpre--loadingsequencesplanningforlarge CNC machinetoolsbasedonelastic—interaction WANGYongqing，WUJiakun，LIUHaibo (KeyLaboratoryforPrecisionandNon—traditionalMachiningTechnologyof MinistryofEducation，DalianUniversityofTechnoloyg ，Dalian116024，CHN) Abstract：Aimingatsolvingtheassemblyaccuracyretentionandadjustmentproblemsoflarge—typeCNCmachine tools，theelasticinteractionmechanism ofanchorboltcomponentsisanalyzed．Furthermore，pre—load— ingforcetransfermodelofanchorboltsisbuilt．Basedontheminimum assemblydeformationerrorand uniform residualpre—loadingforce，apre—loadingplanningmethodofanchorboltsisproposed．Atthe sametimeeachmethodissimulatedbyFiniteElementMethod(FEM)．TakingtypicallargeCNCma— chinetoolbedinstallationasexample，theinfluenceofpre—loadingsequencesongeometricprecisionof guidewaymountingsurfaceandresidualpre—loadingforceofanchorboltsarequalitativelyanalyzed． Theresultsshow thatareasonablepre——loadingsequenceplanofanchorboltscouldbeachievedthrough thismethod． Keywords：elastic—interaction；CNC machinetools；anchorbolt；pre—loadingplan；accuracyretention 国产高档数控机床在服役过程 中普遍暴露出精度 控机床精度保持性的重要途径之一。 保持性差的问题，已成为制约其竞争力的瓶颈 ¨。床身 国内外学者对螺栓组件的预紧工艺做 了大量研 是数控机床的基础部件，其安装后的结构尺寸稳定性是 究。BibelG等 研究指出由于弹性相互作用，法兰螺