VHT系列立式车铣复合加工中心重心驱动设计技术.pdf

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1、设计与研究DeS_gn(andReSearchVHT系列立式车铣复合加工中心重心驱动设计技术董建军冯广超赵宏安付承云(大连机床(数控)股份有限公司，辽宁大连116620)摘要：立式车铣复合加工中心的移动部件采用重心驱动可以有效地增加部件运动的平稳性，对机床在加工时间、精度、质量及刀具寿命等方面达到本质上的改善。实践证明，该技术的应用对机床稳定性提升效果明显。关键词：重心驱动车铣复合NT中心机床稳定性中图分类号：THI61文献标识码：BGravitydrivedesigningtechnologyofVHTseriesver

2、ticalturning-millingcompoundmachiningcenterDONGJianjun，FENGGuangchao，ZHAOHongan，FUChengyun(DalianMachine3'ool(CNC)StockCo．，Ltd．，Dalian116620，CHN)Abstract：WiththeapplicationofgravitydrivetechnologyinthemovablepartofVHTseries(turning-milling)nlachining(',enter，itcan

3、improvethemotionstability，machiningtime，accuracyandtoollifeessential—ly．FhepracticeprovesthataftertheapplicationofGDtechnology。thestability0f‘thismachineisim—provedeffectively．Keywords：GIavityDrive；Turning～millingMachiningCenter；MachineToolStability此次大连机床(数控)股份有限公

4、司承担的高档精度数控机床与础制造装备科技鼋大专项——VHT系由于可移动立住在质量和体积上都比较大，如果列式年铣复合加L中心采用立柱沿y轴移动进行将重心驱动设计技术应用于其驱动的全过程，可以明各类加。其中机床的快移速度／Y／z轴为50显地减小立式车铣复合加工中心机床振动、缩短加工m／min，_为r达剑这项主要的技术考核指标，保持立柱时问、改善工件轮廓加工精度、提高加]_面质量。运动平稳，起动或加：工件时弱化机床振动，设计研发1．2消减VHT系列立式车铣复合加工中心的驱动时，我们埘移动部件使用了重心驱动设计技术，可有效系统附加

5、载荷提高机床的稳定性立拄移动是通过丝杠旋转进行力传递的。如果采用单轴驱动，限于机床机械结构的影响，丝杠往往会位lVHT系列立式车铣复合加工中心采用重心于移动部件的一侧而使该负载重心作用线丝杠驱动驱动设计技术的必要性力作用线在同一平面内，当丝杠驱动力作用线不通随着系统石Jf发和倒服电动机功能的快速发展，两过负载的重心时，丝杠除了受到传动必须的轴向力矩门子、发那科等，：品对双轴的同步驱动控制技术越来外，还受到r额外的弯矩，这样会严重降低丝杠的使用越成熟。}l』f重心驱动技术与双驱技术的密切关系，寿命，甚至对其他相关零件造成破坏

6、。双丝杠由两台重心驱动没_}1技术的发展因此受到了很大的促进作伺服电动机同步控制在VHT系列立式车铣复合加工用。该设计技术在大连机床(数控)股份有限公司承中心的立柱重心两侧施加相等的驱动力，势必有效消担的国家重大专项——VHT系列立式车铣复合加lI减前面单轴驱动产生的附加载倚，保证了各传动相关中心卜．的应用优势主要体现在以下几个方面：部件的安全，延长它们的使用寿命。1．I保障VHT系列立式车铣复合加工中心的机床1．3提高VHT系列立式车铣复合加工中心的经济国家“高档数控机床础制造装衔”科技重大专项资助(2009ZX0400

7、1—031)、。’篓+耋。，DesigdReeh设计与研究性算如图3所示。采用轴驱动屯柱往往选择倒服电动机较大、丝杠增粗，安装问加大，进扩大了机床外尺寸，又增加r制造成本，降低了机床的性价比。一综合考虑，我们设计立柱移动时采用重一EL,驱动设氨计技术是_卜分必要的。(a)立柱初步设计方案罔(b)范柱拓扑结果图12VHT系列立式车铣复合加工中心重心驱动具体设计方法--重心驱动就是埘移动部件贯穿重心施力，或对在恳N与重tJ、i／-t-~面的重心两侧采取平均施力可以使移动部件(d)立柱内部概念筋型(c)立柱拓扑结果2平稳、笔直运

8、动的没计技术。实际L由于受诸多因素影响，我们实现的都是近似重心驱动设计。对于大连机床(数控)股份有限公司承担的国家重大号项VHT系列市式车铣复合加_T中心的重心驱动设计，我们是尽黔器按以下步骤实现的。(e)立柱有限元分析后外观和内部结构图2．1建立虚拟驱动重心图2对立柱有限元分析操作流程图使用双轴驱动时