数控落地铣镗床滑枕变形有限元分析及补偿(定稿)

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1、文章编号:1000-2472(200*)0*-000*-0*数控落地铳¥堂床滑枕变形有限元分析及补偿余剑武-桂林食李民选食罗嗣春J张汉卫I(1•湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心，湖南长沙410082;2.武汉重型机床集团有限公司，湖北武汉430205)摘要：大型数控落地铳镀床在工作过程中由于滑枕外伸产生变形，从而在加工过程中容易产生过大加工误差，影响加工精度。这种变形主要原因是滑枕自身重力和滑枕及主轴箱的重心偏移造成的，采用预应力挠曲加工法和液压拉杆法能有效补偿滑枕的变形误差，然而采用实验的方法来测量滑枕变形量大小和补偿效果不仅成本高而且误差较大。针对这一问题

2、，基于对滑枕变形使用挠曲线预应力加工法和液压拉杆法补偿的分析，使用AnsysWB有限元分析软件进行滑枕变形和变形补偿效果进行分析预测°根据和实验测量结果的对比，发现有限元分析方法误差较小，效率高，分析结果可靠；补偿方法的补偿效果可以满足加工精度的要求。关键词：数控落地铳镀床；滑枕变形；预应力挠曲加工法；液庄补偿法；有限元分析中图分类号：TG58文献标识码：AAnalysisofRamDeformationofCNCFloorTypeBoringandMillingMachinebyFEMandCompensationMethodsJianwuYu1,LinGui2

3、,MinxuanLi2,SichunLuo,HanweiZhang(1.NationalEngineeringResearchCenterforHighEfficiencyGrinding,HunanUniversity,Changsha,Hunan410082;2.WuhanHeavyDutyMachineToolGroupCorporation,Wuhan,Hubei430205)Abstract:Itwillproduceflexuraldeformationerrorandaffectthemachiningaccuracyduringprocessing

4、duetheextensionoftheramofCNCfloortypeboringandmillingmachine・Thisdeformationerrorismainlycausedbytheramweightandthegravitationaloff-ccntcroframandheadstock.Studieshaveshownthattheprestressflexuraldeflectionmachiningmethodandhydraulicrodcompensationmethodareusefulinreducingtheramflexur

5、aldeformation・However,itisinaccuracyanduneconomictomeasureramdeformationerrorandcompensationeffect.Inordertosolvethisproblem,finiteelementmethod(FEM)isappliedtoanalyzeandpredicttheramdeformationandcompensationeffectbasedontheanalysisoftheprestressflexuraldeflectionmachiningmethodandhy

6、draulicrodcompensationmethodwhichwereusedinCNCfloortypeboringandmillingmachine・Comparedwiththemeasureddeformationerrorofram,thesimulationresultsarereliableandhighefficiency,andcompensationmethodsareeffectiveandmeettherequirementsofmachining.Keywords:CNCfloortypeboringandmillingmachine

7、;ramflexuraldeformation;prestressflexuraldeflectionmachiningmethod;hydraulicrodcompensationmethod;FEM数控落地铳锂床在工作过程屮随着滑枕伸出主轴箱，滑枕前端会产牛偏离理想直线的误差。产生这种误差的主要有以下原因⑴：首先，滑枕在主轴箱内移动使滑枕和主轴箱整体的重心偏移，在垂直面内产生向下的微小偏移，在水平方向产生前移，从而使得主轴箱产生微小倾斜。其次，数控落地铳锂床在工作过程中滑枕伸出主轴箱的距离最多可以达到1200mm,由于滑枕、铳轴、蚀轴及相关附件自垂的影响产牛挠

8、曲变形，而