滚动直线导轨结构特征与静态特性分析.pdf

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1、第2期组合机床与自动化加工技术N0．22014年2月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueFeb．2014文章编号：1001—2265(2014)02—0064—05DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．02．017滚动直线导轨结构特征与静态特性分析孙守林，白晨光，董惠敏，王德胜，姜怀胜，王德伦，申会鹏(1．大连理工大学机械工程学院，辽宁大连l116024；2．大连机床集团有限责任公司，辽宁大连116620)摘要：以某立式加工中心的线轨副为研究对象，对其联接面的形式

2、、几何结构类型及结构特征进行了分析；并基于对载荷和约束特点的分析，应用有限元方法对四滚道类型的线轨联接面静态特性进行了研究；总结了不同载荷类型与线轨副静态特性的相应关系。通过研究线轨副的结构与静态特性，得出垂向载荷条件下线轨副的变形主要为整体的弯曲，转矩载荷条件下的主要变形为扭转。研究结果为加工中心的性能分析和轻量化结构设计提供了一定的参考依据。关键词：机床；线轨副；性能分析；有限元方法；静态特性中图分类号：TH132；TG502文献标识码：AOnStructureandPerformanceforMachineToolLightweightDesig

3、n——StructllralandStaticCharacteristicsofLinearRollingGuideSUNShou—lin，BAIChen．guang，DONGHui—min’，WANGDe—sheng，JIANGHuai-sheng，WANGDe—lun，SHENHui—peng(1．SchoolofMechanicalEngineering，DalianUniversityofTechnology，DalianLiaoning116024，China；2．DalianMachineToolGroupCO．，LTD，DalianLia

4、oning116620，China)Abstract：Therelationshipbetweenstructureandperformanceofjointsurfaceformedbylinearrollingguides．whichisakindofkeyproblemformachinetool’Slightweightdesign，isstudied．Takingmainline—arrollingguidesofverticalmachiningcenter(VMC)astheresearchobjects，thispaperanalyze

5、theformsofjointsurfacesandthetypesandfeaturesofitsgeometricstructure．Basedonanalysisofloadandcon-straintsoftherollingguide，staticperformancesoftherollingguideswithfourtypesofrollerpathsisinvesti—gatedbymeansofFiniteElementMethod(FEM)．Thecorrespondingrelationshipbetweendifferentk

6、indofloadsandthestaticperformanceoflinearrollingguideissummarized．Theresultsofstudyingthestaticper—formanceshowthattheverticalloadstothelinearrollingguideleadtothemaindeformationofoverallben-dingandtorqueloadsleadtothemaindeformationoftorsion．Theresearchinthispapermayofferrefer—

7、encesfortheperformanceanalysisandstructurallightweightdesignofVMC．Keywords：machinetool；linearrollingguide；performanceanalysis；FEM；staticperformance与性能之间的关系⋯；祝书龙等基于赫兹点接触理论0引言和平面接触理论分析了滚动导轨工作状态的接触载随着机床向高速度、高精度、高性能的方向发展，荷，并推导出了相应的线刚度计算公式，分析了载荷对高精度、轻量化的机床支承零件设计对联接面的性能结合部刚度特性的影响规律；国外

8、GyunghoKhim等分析与计算提出了更高的要求。线轨副作为加工中心人基于赫兹接触理论并结合