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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
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