TH6918滑枕变形分析及补偿方法.pdf

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1、第5期机械设计与制造2Ol3年5月MachineryDesign&Manufacture20lTH6918滑枕变形分析及补偿方法周震东，王金娥(苏州大学机电工程学院，江苏苏州215021)摘要：落地镗铣床在加工过程中，它的滑枕在主轴箱内移动，镗杆在滑枕内移动，它们从主轴箱内伸出的距离一般比较大，从而使主轴滑枕系统在加工过程中可能由于刚性不足而产生挠曲变形。刚度误差的存在，直接降低了落地镗铣床的加工精度根据TH69l8型数控落地镗铣床设计和制造的生产实践，在考虑了主轴轴承刚度的基础上，运用ANSYSWORKBENCH建立

2、主轴滑枕系统的有限元模型，分析滑枕端部的变形量，研究滑枕挠曲变形的补偿方法，并运用数学模型和有限元相结合的方法求出滑枕伸出量与拉杆拉力之间的关系，为生产实践中的调试工作提供了理论依据关键词：有限元；滑枕变形；补偿中图分类号：TH16；TG535文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)05—0201—03TH6918RamDeformationAnalysisandCompensationZHOUZhen—dong，WANGJin—e(SchoolofMechanicalandElectricEnginee

3、ring，SoochowUniversity，JiangsuSuzhou215021，China)Abstract：Whenthefloorboringandmilling，~hineisinmazbiningprocess．itsrQmmovesintheheadstockwhiletheboringbarmovesintheroln．Generallythedistancetheyextendfromtheheadstockislargewhichwillcauseflexuraldeformationduetoi

4、nsufficientstiffnessofthespindlerCDTIsystem．Theexistenceofthestiffnesserrorreducesthemachiningaccuracydirectly．AccordingtothedesignandmanufactureproductionpracticesoftheTH6918CNCfloorboringand，nillingmachine，it、takingthespindlebearingsstifnessintoaccount，establi

5、shesthefiniteelementmodelofthespindieroInsystemondancdyzesthedeformationoftheendoftherombyusingANSYSWORKBENCH．It(ostudiesthetomdeflectioncompensationandfindsouttherelationshipbetweentheramelongationandrods’pullbyusingthemethod’mathematicalmodelsandFEM，whichprovi

6、desatheoreticalbasisforthecommissioningworkintheproductionpractices．KeyWords：FiniteElement；RamDeformation；Compensation轴承、轴承流水套、隔套等以质量单元的方式添加到有限元模型rf】。l引言2．1主轴滑枕的三维CAD模型在TH6918加工过程中，滑枕在主轴箱内移动，铣轴随滑枕一起运动，镗轴在铣轴内部移动，滑枕行程1200mm，镗轴行程1O00mm。当滑枕从主轴箱内伸出时，便形成悬臂梁结构，由于滑枕的自重较

7、大，加上内部铣轴、镗轴的重量及铣削力和镗削力的作用，滑枕会产生弯曲变形，而且滑枕伸出的长度不同，重心也相应移动，变形量也不同，使得机床产生非线性的变形误差，影响机床的加工(a)滑枕三维模型(b)铣轴三维模型精度运用有限元软件ANSYSWORKBENCH分析主轴和滑枕在其行程内滑枕端部的变形量，并提出了滑枕挠曲变形的补偿方法及拉杆拉力的确定方法，建立了滑枕伸出量与拉杆拉力的对应关系。2主轴滑枕系统的有限元模型的建立利用有限元分析软件ANSYSWORKBENCH建立主轴滑枕的(c)镗轴三维模型(d)主轴滑枕装配体有限元模型

8、。滑枕内部的零件较多，装配关系复杂，若将主轴滑枕的图1TH6918落地镗铣床主轴滑枕系统零件图和装配图装配体直接导人ANSYSWORKBENCH中，将大大增加计算量。采Fig．1SpindleRamSystemPartsandAssemblyDrawingsofTH6918用环境分离的方法可较好地解决此问题Ⅲo具体做法是将镗轴、铣