大型龙门机床横梁加工工艺研究.pdf

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1、Techn010gyandZ艺与检测大型龙门机床横梁加工工艺研究术李军舰念勇刘杰张荣(汉川数控机床股份公司，陕西汉中723003)摘要：利用有限元分析技术。考虑横梁受滑鞍主轴箱等外力作用引起的变形，得到横梁的反变形曲线。精Jj~-r时。先利用雷尼绍激光检测技术，得到考虑材质分布不均，横梁自重变形的实际曲线；然后。将两条曲线拟合得出实际加工时的曲线；最后，根据此曲线编写数控加工程序进行加工。关键词：有限元分析；反变形曲线；雷尼绍激光检测；数控加工中图分类号：TH162+．1文献标识码：BStudyonprocessingtechno

2、logyoflargegantry—-typemachinetoolbeamLIJunjian，NIANYong，LIUJie，ZHANGRong(HanchuanCNCMachineToolCo．，Ltd．，Hanzhong723003，CHN)Abstract：Theprojectusesthefiniteelementanalysistechnology，consideringthebeamdeformationcausedbyanexternalforcesuchassaddleheadstock，theanti—defo

3、rmationcurvebeamisobtained．Finishprocess—ing，firstuseRenishawlaserdetectiontechnology，obtaintheactualcurveconsideringunevenmaterialdistributionandbeamdeformationunderweight；thentwocurvefittheactualmachiningcurve；finally，accordingtothecurvewriteNCprogrammeformachining．

4、Keywords：finiteelementanalysis；anti—deformationcurve；Renishawlaserdetection；NCmachining横梁是龙门机床结构的主要支承部件，是机床的结构特点、外形尺寸及重量，结合笔者公司设备，工艺重要组成部分，其机械性能直接影响机床的精度。在难点及重点如下：加工及机床安装调试过程中，横梁经常因为自重及受载后发生变形，致使龙门机床直线度达不到设计要求，需要进行反复加修，影响生产进度。笔者公司龙门机床种类众多，分为定梁龙门和动梁龙门两大类，其结构虽然不尽相同，但加工方

5、法及精度要求类似。下面以动梁龙门机床为例进行说明，定梁龙门不再赘述。笔者公司动梁龙门机床工作台宽度图l横粱模星最宽5000mm，横梁外形尺寸最大11700mmx2183(1)由于横梁长度为11700mm，重量35t，且两边mmx1265mm，重量最大35t，属于超大型零件(如图悬伸大，转运、吊装、装夹比较困难，如何合理安排工艺1)，其转运、加工、检测、装配都需要适当的方法。横流程在减少工件的转运、翻转的前提下保证其加工精梁的加工精度在整台龙门机床的精度中占有举足轻重的作用。度为工艺难点。(2)横梁为机床的主要支承部件，克服其自重变

6、l加工难点分析形及滑鞍主轴部件运动产生的扭转变形是横梁加工最横梁横截面如图2所示，其导轨大面及立面、齿条主要的工艺难点，尤其是这两种变形量叠加的数值确安装大面及立面、光栅尺安装大面及立面长向直线度定为主要难点。均为0．015mm，相互平行垂直为0．020mm，表面粗糙(3)由于横梁的精度直接影响机床的精度，因此度均为R1．6Ixm，精度要求很高。充分考虑到横梁的保证横梁的精度稳定性也是考虑的重点。国家科技重大专项(2012ZX04011一O11)·89·工艺与检测Techn0IogyandTest图2横梁截面图通过以上分析确定了横

7、梁加工工艺流程的正确2横梁加工工艺流程性，按照以上加工工艺流程，能够满足大型龙门机床对根据横梁的结构特点及精度要求，结合笔者公司横梁的各项精度要求。设备及工艺习惯，确定横梁加工工艺流程如下：横梁粗加工及两次半精加工用普通加工方法在大铸造毛坯一粗加工四周及导轨面一热时效一半精型加工母机上均可进行，需要注意的是横梁自重产生加工四周及导轨面一清理、刷底漆一振动时效一半精的变形量大，必须选择合适的支撑点。超精加工时采加工四周面及导轨面一油漆一自然时效一超精加工导用反变形法，这是横梁加工时最重要也是最难以实现轨面、齿条面等重要面。的地方。以

8、下重点加以讨论。工艺流程分析：3横梁反变形加工(1)在横梁加工过程中，安排3次时效处理，一次热时效，一次振动时效，一次自然时效，消除铸件在铸补偿横梁变形的常用方法是反变形法，就是使横造时产生的应力和加工过程中产生的残余应力，防止梁导轨面的几何形状成