聚合物混凝土立式加工中心床身的设计与分析

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1、机械设计与制造第10期MachineryDesign&Manufacture2013年10月聚合物混凝土立式加工中心床身的设计与分析贾伯卿，丁江民，王瑞(1．大连交通大学机械工程学院，辽宁大连116028；2．沈阳四龙机器制造有限公司，辽宁沈阳110141)摘要：为了提高精密机床的k_v-精度，使机床在高速k_v-时振动应最小。高精密机床床身应具有较高的结构刚度和高阻尼性能。传统材料的机床床身无法同时满足上述两个条件需要。为此研制一种钢构架外浇筑聚合物混凝土的机床床身，通过实验和计算得到了聚合物混凝土的最佳配合比。研究结果表

2、明，该床身具备高刚度和高阻尼性能，机床在高速加工过程中具有较高的稳定性，可以满足高速加工中心的支承大件的性能要求。与同类传统机身机床相比，机床加工精度更易保证。关键词：聚合物混凝土；机床床身；阻尼；精密加工中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)10—0048—03DesignandAnalysisofHybridPolymerConcreteBedforVe~icalMachiningCenterJIABo-qing，DINGJiang-min，WANGRui(1．CollegeofMec

3、hanicalEngineering，DalianJiaotongUniversity，LiaoningDalian116028，China；2．ShenyangSilongMachineManufacturingCo．，Ltd．，LiaoningShenyang110141，China)Abstract：Inordertoimprovetheproductionefficiencyoftheprecisionmachinetools．temachinetools’vibrationduring动speedmachining

4、shouldbetheminimum．Highprecisionmachinetoolslathebedshouldhavehighstiffnessandhighdampingperme，butthetraditionalmaterialsofmachinetoollathebedcon’tsimultaneouslysat~fytheabovetwoconditions．Therefore，itdevelopsalathebedthatusesmachinetoolpolymerconcretesteelframeand

5、theoptimalmixproportionofconcrete-polymernwterialisobtainedbyexperimentandcalculation．Researchresultsshowthatthebedconsatisfythehighstifnessandhighdampingpe咖rmance0厂lathebed，andthemachinetoolhas劬stabilityinspeedmachiningprocess，whichCanmeetthepe咖Financerequirements

6、oftheheavysupportingjobinhigh-speedmachiningcenter．Comparingwithothertraditionalmachinetools，itsmachiningprecisionisDzorelikelytobeguaranteed．KeyWords：PolymerConcrete；MachineToolLatheBed；Damping；PrecisionMachining物混凝土和常规水泥混凝土样块进行了抗压试验、劈裂抗拉试1引言验、抗折试验和阻尼测试等，并且计算试块弹性模

7、量、密度等。聚，最高转速为35000r，min。如合物混凝土试块特陛测试结果，如表1所示。此高速的操作极易引发机床的床身结构振动，影响产品的加工精表1聚合物混凝土的物理特性试验结果度和表面质量[1]。由于机床结构是金属材料制成，阻尼特f生相对较Tab．1PhysicalPropertiesofPolymer差。因此，一些辅助阻尼器，例如动力减震器、兰彻斯特动力吸振ConcreteTestResults器等已被用来增加阻尼。然而，它们的使用效果被预定的模式和频率所限制日。聚合物混凝土具有高阻尼、中刚度和低的成本的材料特性，适于

8、作重大机床床身辅助材料。2聚合物混凝土的特性聚合物混凝土由高分子基体的聚集体组成，通常添加的是环氧树脂或不饱和的聚酯。通常是环氧树脂或不饱和的聚酯。虽然环氧树脂具有更好的材料特性，但是在这项工作中，不饱和聚3聚合物混凝土床身的设计与分析酯依然作为一种特定的辅助材料，因为其多样化的结构和较好