基于机床刚度的滑轨联接面性能分析.pdf

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1、第1l期组合机床与自动化加工技术NO．112013年11月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueNOV．2013文章编号：1001—2265(2013)11—0001—04基于机床刚度的滑轨联接面性能分析马雅丽，叶志明，孙守林，申会鹏(大连理工大学机械工程学院，辽宁大连116024)摘要：采用有限元法对平床身数控车床进行了静态性能计算。基于位移场结果，对比分析了矩形滑轨和燕尾形滑轨的位移特性，研究了滑轨联接面静态性能与机床刚度的关系。考察了两种截

2、面构型滑轨的接触面分布规律，统计出其有效接触面百分比。结果表明，燕尾形滑轨机床X／Y向刚度均高于矩形滑轨。矩形滑轨有效接触面积百分比为45．9％，燕尾形滑轨为15．6％，矩形滑轨的载荷分布比燕尾形滑轨要均匀。关键词：滑轨联接面；刚度性能；位移特性中图分类号：TH114；TG659文献标识码：AResearchonSlidewaysCharacteristicsBasedOnMachineToolStifnessMAYa·li，YEZhi—ming，SUNShou—lin，SHENHui·peng(Schoo

3、lofMechanicalEngineering，DalianUniversityofTechnology，DalianLiaoning116024，China)Abstract：ThestaticperformanceofahorizontallatheiscalculatedbymeansofFEM(FiniteElementMethod)．Basedonthedisplacementfield，thedisplacementcharacteristicsoftwokindofslidingguides

4、withcrosssectionofrectangleanddovetailisanalyzed．Therelationshipofstaticperformanceoftheslid—ingjointsurfaceandthestiffnessofthemachinetoolisstudied．Thedistributionofjointsurface’Scon—tactareaoftwokindofslidingguidesisinvestigatedanda’statisticsofthepercen

5、tageoftheeffectivecontactareaismade．Theresultindicatesthat，fortheslidingguidejointofsaddle·slideplate，theX／Ytwo—axisstiffnessofthemachinetoolwithdovetailguideishigherthanthemachinetoolwithrectangularguide．Thepercentageoftheeffectivecontactareaofrectangular

6、guideis45．9％andatthesametimethevalueofthedovetailguideis15．6％．theloaddistributionoftherectangularguideismoreuniformthanthedovetailguide．Keywords：slidingguidejointsurface；stiffnesscharacteristic；displacementcharacteristics滑轨进行了静力位移场计算，得到滑轨联接面的变O引言形及载荷分布。张广鹏

7、等基于结合面动态基础机床为了实现一定的运动功能，零部件之间是特性参数，研究了导轨结合部动态特性的建模解析由联接面组合起来的。联接面分为固定联接面(如方法。张学良基于分形理论建立了机械结合面螺栓联接)、半固定联接面(如摩擦离合器)和运动接触刚度的分形模型。王世军等基于结合面特联接面(如滑动导轨、滚动导轨)。由于联接面存在性参数，提出机床导轨结合部特性仿真分析的有限着接触刚度和接触阻尼，联接面与机床的静动态特元方法。王维友分析了影响滑动导轨动态性能性存在着十分密切的关系¨，对于高精度机床设计的主要因素，确定了滑

8、轨动态试验研究内容和方更不能忽略联接面的影响。因此，机床联接面性能法。上述研究集中在滑轨联接部的等效处理、计算分析，研究联接面性能与机床整机性能的影响关系以及性能参数的试验提取，缺少对滑轨联接面性能显得尤为必要。分析的研究。滑轨联接是机床中常见的运动联接面形式之本文对两种滑截面构型的滑轨联接面进行静态一。许多学者对机床滑轨联接面进行了研究分析。性能计算，对滑轨联接面的位移特性进行了分析，从H~SEYINFILl等