| 标题 | AF160r自动镗床滑枕挠曲变形原因分析及补偿方法研究 |
| 范文 | 摘 要：本文是总结了滑枕式落地铣镗床滑枕补偿形式，并结合介绍我厂AF160r自动滑枕式落地铣镗床补偿方法，系统分析了滑枕挠性补偿的方法，问今后的技术改进提供一定参考。 关键词：铣镗床;滑枕;挠性补偿 滑枕式落地铣镗床在使用过程中，滑枕的挠性变形是此类机床的研究课题。我厂的AF160r落地自动铣镗床就采用了这种结构形式。落地数控铣镗床在制造中，它的镗杆在滑枕里移动，铣镗轴滑枕在主轴箱里移动，它从主轴箱中一般都伸出较大的距离，最大伸长可达到一米以上，而且更大型号的落地镗产品上，这个数据会更大，在使用过程中就会由于刚性不足而产生挠性变形，这就使主轴刚性较差，造成加工误差，从而降低了机床的精度，使达不到产品设计要求。 1 滑枕挠曲变形原因分析 落地镗滑枕及主轴是落地镗的关键部件，是区别于其他机床特点的重要部件。在理想状态下主轴伸出静止时，由于自然重力和钢铁自身的挠性，滑枕与主轴自然会产生挠曲变形。随着伸出距离的加大，这种挠曲变形也随之加大。从经验上和用ANSYS有限元分析结果来看，主轴伸出一米，主轴自然下垂0.08毫米。而主轴的回转时，加之离心力作用其距回转轴线距离还会加大。还有就是在滑枕制造、装配过程中的制造误差，所以这种变形和误差是多方面原因构成的。滑枕和主轴的误差可由以下三种原因造成，径向跳动、角度摆动和轴向窜动。落地铣镗床滑枕的三维模型图。 2 挠曲补偿方式 2.1 常用补偿方式 在实际生产实践过程中，为了解决以上问题，我们常常用一些机床辅助机构来提高主轴的回转精度和刚度，设计、装配中采取的措施有：为主轴滑枕设计加强拉杆，对机床主轴组轴承进行预紧，增加刚性，安装支承套，配置多油楔动压轴承，或提高主轴滑枕本身的接触刚度，如采用静压轴承，弱化主轴轴颈与轴瓦的制造误差所带来的影响，改善主轴与滑枕的配合精度，预加载荷消除轴承间的间隙，使滚动轴承产生微量弹性变形来提高主轴的回转精度、使用寿命和刚度等，并结合国内外先进经验对该结构进行了优化，采用一种实用、经济，并能提高主轴零件刚度的预载荷结构，并已经在生产中应用，该结构不仅可以减少间隙，提高刚性，也使主轴接触表面之间轻微预变形，提高了滑枕的刚度，从而对提高零件的加工精度和表面质量起到了很好的保证效果。[1]除此之外还有油缸拉杆补偿等方法。 2.2 变形调整方法 以上方法基本都需要相对复杂的数控系统和一些机械部件，但由于我厂的AF160r产品定位为自动滑枕式落地铣镗床，该机床属于经济型机床，如按通用的补偿方法这将大大增加成本，故我们采用了一种装配的調整方法，将立柱齐头和基面刮研结合起来，将滑枕的变形量由抬头量中和。首先测量出挠曲量曲线，连接首尾两点，在曲线最高点处做此线的平行线，此二直线的距离基本可以认为是最佳调整量的二倍，按此数据调整主轴箱抬头量，这样就中和了滑枕挠曲量。在实际装配过程中，调整范围基本可以达到0.05～0.10mm。 3 结论 该滑枕自重变形调整方法虽增加部分装配过程，但其结构简单、经济性好，在本产品AF160r经济型自动镗上应用效果明显，虽然调整上需要一定时间，但此结构大大提高了主轴刚性，用户使用良好，希望本文能对读者在镗床滑枕设计中有所启发。。 参考文献： [1]蔡有杰，陆义南.大型铣镗床主轴滑枕变形分析与改进方法[J].机械设计与制造，2008（03）：127-128. [2]《机床设计手册》编写组.机床设计手册[M].北京：机械工业出版社，1986. [3]王一楠.基于ANSYS的一款卧式铣镗床下滑座有限元分析与研究[A].中共沈阳市委、沈阳市人民政府.第十四届沈阳科学学术年会论文集（理工农医）[C].中共沈阳市委、沈阳市人民政府：沈阳市科学技术协会，2017：4. 作者简介：崔瑶（1987-），女，工程师，主要从事立式加工中心和卧式铣镗床的设计、工艺等方面工作。 |
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