落地銑鏜加工中心主軸滑枕組件誤差補償技術研究.pdf

1、碩士學位論文論文題目落地銑鏜加工中心主軸滑枕組件誤差補償技術研究研究生姓名周震東指導教師姓名王金娥專業(yè)名稱機械電子工程研究方向計算機輔助設計與制造論文提交日期2013年4月落地銑鏜加工中心主軸滑枕組件誤差補償技術研究中文摘要I落地銑鏜加工中心主軸滑枕組件誤差補償技術研究中文摘要對于具有滑枕結構的臥式機床來說，其滑枕的懸伸變形成了影響整機精度的薄弱環(huán)節(jié)。落地銑鏜加工中心正屬于此類機床之一，落地銑鏜加工中心在加工過程中，主軸滑枕組件會伸出主

2、軸箱外，形成的懸臂梁結構會在重力和切削力的作用下導致主軸軸線偏離理想位置，嚴重影響整機的加工精度和產品的加工質量。本文以TH6918型落地銑鏜加工中心為研究對象，以有限元軟件ANSYS為分析工具，研究了主軸滑枕組件的變形情況，提出一套誤差補償方法，以減少滑枕懸伸下垂引起的誤差，提高加工精度。主要工作如下：1）通過對落地銑鏜加工中心的機械結構進行分析，找出了主軸滑枕組件變形的主要原因。運用材料力學的相關知識分別求得滑枕和鏜桿在不同行程上變

3、形量。運用ANSYS計算在自重情況下，滑枕和鏜桿位于不同行程時，滑枕頭部和鏜桿頭部的變形情況，求出在不同在銑削力作用下的滑枕頭部變形情況。2）研究了以赫茲理論為基礎的軸承剛度的求解方法，并求得主軸軸承的剛度。以彈簧單元對軸承結合面進行合理模擬建模，建立主軸滑枕組件的有限元模型。3）對滑枕進行了模態(tài)和諧響應分析，得到了滑枕的固有頻率和振型，分析了滑枕在不同頻率作用力下的變形情況。4）提出一套由滑枕撓度的誤差補償和主軸箱傾斜的誤差補償組成的

4、誤差補償系統(tǒng)。以有限元分析的結果作為依據(jù)，運用線性疊加的方法計算滑枕頭部的垂直位移和角度變化，并通過多目標線性規(guī)劃的方法合理配置拉桿液壓缸和平衡繩索液壓缸的壓力。將帶補償系統(tǒng)與不帶補償系統(tǒng)的滑枕頭部變形量進行比較。5）針對滑枕的變形，設計出基于PLC的反饋控制系統(tǒng)。通過PLC控制減壓閥，減壓閥控制各個液壓缸的壓力，來控制補償機構實施補償，再通過位置傳感器測量滑枕頭部誤差量進行反饋控制，完成滑枕變形的補償。鏜桿的撓度補償問題，采用數(shù)控系統(tǒng)