基于龙门五轴加工中心薄弱环节的静力学补偿研究.pdf

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1、第10期组合机床与自动化加工技术No．102014年1O月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueoct．2014文章编号：1001—2265(2014)10—0005—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．10．002基于龙门五轴加工中心薄弱环节的静力学补偿研究术包丽，李希朝，仝建。(1．齐齐哈尔大学机电工程学院，黑龙江齐齐哈尔161006；2．山东劳动职业技术学院机械工程学院，济南250022；3．沈阳

2、机床集团设计研究院，沈阳110142)摘要：以某型龙门五轴加工中心为研究对象，采用有限元技术对整机进行动静态特性分析。建立了有限元模型并对其进行了三个方向静刚度的对比分析后，结合前4阶模态振型找出了影响整机动静态特性的薄弱环节一横梁。由于横梁是保证机床加工精度的关键，依托有限元软件分析出横梁上主轴箱等组件在不同的l1个位置得到的静力学结果，对原有横梁加工工艺进行改进。通过实际测量试验结果对比，发现改进工艺后比改进前横梁的变形量降低了30％，证明了工艺改进的有效性。关键词：龙门五轴加工中心；有限元

3、分析；横梁变形；补偿中图分类号：TH659；TG502文献标识码：AStudyonStaticCompensationBasedontheWeaknessofGantryFiveAxisMachiningCenterBAOLi，LIXi．zhao，TONGJian(1．MechanicalandElectricalEngineeringCollege，Qiqiharuniversity，QiqiharHeilongjiang161006，China；2．SchoolofMechanicalEng

4、ineering，ShandongLaborVocationalandTechnicalCollege，Jinan250022，Chi—na)Abstract：Takingacertaintypeofgantryfiveaxismachiningcenterasresearchobject，thepaperusesthetheoryoffiniteelementanalysistoanalysethestaticanddynamiccharacteristics．Thefiniteelement

5、modelisestablishedandthethreedirectionsofstaticstiffnessarecomparativeanalysed，withthecombinationofthefirstfourmodalshape，theweaklinkofthewholemotorstaticcharacteristicsisbeam．Becausethebeamisthekeytoguaranteetheprocessingprecisionofmachinetools，base

6、donthefiniteelementsoftware，gettingtheresultsofthespindleboxandothercomponentsonthebeaminthe11differentpositions．Thus，theorigi-nalprocessingtechnologyisimproved．Throughtheactualmeasurementtestresults，foundtheimprovementprocesscomparedwiththebeforepro

7、cess，deformationofbeamisreducedby30％．Itprovestheeffective—nessoftheimprovementprocess．Keywords：gantryfiveaxismachiningcenter；finiteelementmethod；deformationofthebeam；compensa—tion运用有限元技术分析其动静态特性并找出其薄弱部0引言位．横梁；由于横梁的动静态特性对工件的加工精度有龙门五轴加工中心可以通过五轴控制实现对任意方

8、重大影响，为保证机床的加工精度，对横梁的加工工艺向孔及复杂型面进行加工，能满足加工范围大能力强的进行改进。通过实际测量试验结果对比，发现改进工需求，广泛应用于航空航天、模具、汽车等需要高精度加工艺后比改进前横梁的变形量降低了30％，证明了工艺的领域。而保证机床结构有良好的动静态特性是保证机改进的有效性。床加工精度的前提基础¨。从已有的研究来看，史科科等对某型卧式机床进行了动静态特性分析；周新建等1整机静态特性分析是对立式加工中心进行的整机动静态特性分析；李焱1．1静力学分析等分析了龙门加工中的静