滑枕在落地铣镗床中起到衔接主轴箱和主轴 的作用 。ＴＫ ６ ９ ３ ２ 超重型 数 控 落 地 铣 镗 床 滑 枕 的 滑枕的全体外形为长 三维实体模型如 图 １ 所 示 ， 方体 ， 四面均为导轨面 ， 内部装置铣轴和镗轴 。
燕山大学 ， 秦皇岛 ， 齐齐哈尔二机床 （ 集团 ） 有限公司 ， 齐齐哈尔 ， １． ０ ６ ６ ０ ０ ４２． １ ６ １ ０ ０ ５
滑枕挠曲变形 是 受 重 力 作 用 而 引 起 的 ， 因而 平 衡 掉 导 致 变 形 的 重 力。 补 偿 的 基 本 思 路 就 是： 可以施加一种外载荷发生与重力引起的曲折变形 巨细持平且方向 相 反 的 变 形 ， 以此来完成挠曲变形 补偿 。 根据上述原理 ， 本文选用拉杆补偿法对挠曲
数控落地铣镗床是一种适用于大型零部件机 械加工的通用机 床 ， 其最主要的结构特征一是采 用立柱支承 ， 二是 由 主 轴 箱 和 滑 枕 构 成 悬 臂 式 运 动部件 。 超重型数控落地铣镗床是指主轴直径不 小于 ３ 滑枕行程不小于２ 镗轴行 ２ ０ ｍｍ、 ０ ０ ０ ｍｍ、 程不 小 于 １ 现在只有德 ８ ０ ０ ｍｍ 的 落 地 铣 镗 床 ， 意大利 、 我国等少量国家掌握其规划制作中心 国、 技能 ， 大行程滑枕 的 变 形 补 偿 问 题 是 其 主 要 技 术 难点之一 。 ］ 文献 ［ 给出了一种分段补偿法 ， 该办法在滑 １ 尽管可 枕内部上半侧前 后 分 别 安 装 推 杆 和 拉 杆 ， 以较好地补偿滑 枕 的 角 度 摆 动 误 差 ， 但操控进程 ］ 较难完成 ； 文献 ［ 使用预应力挠曲加工办法完成 ２ 挠度补偿 ， 选用数 控 加 工 方 法 将 滑 枕 的 变 形 部 分 预先加工去除 ， 使滑枕在作业伸出时处于平直状 该办法可以发生必定的补偿作用 ， 但对滑枕的 态，
— — 吴凤和 王少伟 杨育林等 超重型ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ控落地铣镗床滑枕挠曲变形补偿研讨 —
题， 给出了一种数 值 计 算 与 理 论 分 析 相 结 合 的 研 究办法 ： 使用有限 元 分 析 方 法 得 到 滑 枕 挠 曲 变 形 经过理论 散布规则和变形 与 滑 枕 行 程 关 系 曲 线 ； 剖析得出拉杆补 偿 法 的 补 偿 力 初 算 公 式 ， 再结合 有限元剖析办法终究得到补偿力与滑枕行程联系 曲线 滑枕三维实体模型
具体措施是 ： 在滑枕内部上方装置 变形进行补偿 ， 两个细长拉杆 ， 拉杆的拉力由液压油缸供给 ， 经过 调整拉力来补偿滑枕的挠曲变形 。 拉杆及油缸的 装置如图 ４ 所示 。
在本身及主轴 等 附 件 重 力 的 作 用 下 ， 滑枕在 伸出进程中必定会发生挠曲变形 。 为剖析其挠曲 变形状况 ， 选用三维 Ｃ Ａ Ｄ 软件树立滑枕实体模 型， 导入到有限元剖析软件进行静力剖析 ， 使用通 用后处理器即可以直观地观察到滑枕的挠曲变形 状况 。 ＴＫ ６ ９ ３ ２ 滑 枕 的 总 行 程为 ２ ０ ０ ０ ｍｍ，以 可核算出滑枕在不 ２ ０ ０ ｍｍ 行程为距离顺次采点 ， 。图２为滑枕行 同行程方位的挠曲变形量 （ 表 １） 程２ ０ ０ ０ ｍｍ 时的 Ｙ 向位移云图 。
滑枕行程 （ ｍｍ） 最大挠度 （ ｍ） μ ２ ０ ０ ０． ９ ４ ０ ０ １． １ １ ４ ０ ０ ４ ０． ９ ６ ０ ０ ２． ６ １ ６ ０ ０ ５ ６． ８ ８ ０ ０ ６． ３ １ ８ ０ ０ ７ ４． ６ １ ０ ０ ０ １ ７． １ ２ ０ ０ ０ ９ ３． １
收稿日期 ： ２ ０ １ ０—０ １—２ ２ ） 基金项 目 ： 国家科技严重专项 （ ２ ０ ０ ９ Ｚ Ｘ ０ ４ ０ ０ ２－０ ６ １
］ 加工与装置要求比较高 ； 文献 ［ 介绍了一种经过机 ３ 床数控系统完成 滑 枕 挠 度 补 偿 的 方 法 ， 该办法利 用数控系统主动查验测验 滑 枕 挠 度 ， 通 过 控 制Ｙ 轴 上 升相应的位移来 实 现 补 偿 ， 但它仅补偿了滑枕的 ］ 滑 枕 的 弯 曲 变 形 并 未 考 虑； 文献［ 选用电 挠度 ， ４ 液份额操控办法 对 滑 枕 低 头 进 行 补 偿 ， 尽管获得 了必定的补偿效 果 ， 可是电液份额操控需求精确 掌握滑枕各个阶 段 的 变 形 函 数 ， 关于快速运动的 ］ 滑枕来说往往会呈现很大的误差 ； 文献 ［ 选用液 ５ 压重心偏疼补偿 法 ， 在主轴箱前后端别离装置一 个平衡锤以平衡因主轴箱重心改变导致的滑枕低 头， 该办法简略易操作 ， 可是因滑枕本身重力引起的 ］ 滑枕垂头没 有 彻 底 解 决 ； 文献［ 介绍的拉杆 ６ － １ ０ 补偿法是一种常 用 的 滑 枕 挠 度 补 偿 方 法 ， 该办法 可以较好地处理 因 自 重 导 致 的 滑 枕 挠 曲 变 形 ， 但 补偿力的确认与 精 确 加 载 是 难 点 ， 一般会用试验 办法 确 定 补 偿 力 ， 效 率 较 低， 调 试 周 期 较 长， 影响 出产进展 。 本文 以 ＴＫ 研讨 ６ ９ ３ ２ 数 控 落 地 铣 镗 床 为 例， 超重型数 控 落 地 铣 镗 床 滑 枕 挠 曲 变 形 及 补 偿 问
摘要 ： 针对超重型数控落地铣镗床大行程滑枕的变形补偿难 题 ， 提 出 了 一 种 理 论 分 析、 数值核算与 使用有限元剖析办法找出滑枕挠曲变形散布规则和变形与滑枕行程间的联系 ， 试验研讨相结合的办法 ， 经过理论剖析确认拉杆补偿力的初算值 ， 结合有限元剖析办法得到了 补 偿 力 与 滑 枕 行 程 关 系 曲 线 。 理 该办法较精确地猜测了超重型数控落地铣镗床滑枕挠曲变形散布状况 ， 满意了 论与试验成果比照标明 ， 机床滑枕挠曲变形的补偿要求 。 关键词 ： 落地铣镗床 ； 滑枕 ； 挠曲变形 ； 补偿 ） 中图分类号 ： Ｔ Ｇ ５ ３ ５ 文章编号 ： １ ０ ０ ４—１ ３ ２ Ｘ（ ２ ０ １ ０ ２ ０—２ ４ １ ６—０ ５ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｄ ｅ ｆ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃ ｏ ｍ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｒ ａ ｍ ｏ ｆ ｐ Ｓ ｕ ｅ ｒ －ｈ ｅ ａ ｖ －ｄ ｕ ｔ Ｃ Ｎ Ｃ Ｆ ｌ ｏ ｏ ｒ Ｂ ｏ ｒ ｉ ｎ ａ ｎ ｄ Ｍ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ Ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｐ ｙ ｙ ｇ ｇ １， ２ １ １ ２ Ｗｕ Ｆ ｅ ｎ ｈ ｅ ａ ｎ Ｓ ｈ ａ ｏ ｗ ｅ ｉ ａ ｎ Ｙ ｕ ｌ ｉ ｎ ａ ｎ Ｙ ｕ ｅ ｈ ｏ ｎ Ｗ Ｙ Ｗ ｇ ｇ ｇ ｇ ｇ ， ， ， １． Ｙ ａ ｎ ｓ ｈ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ Ｑ ｉ ｎ ｈ ｕ ａ ｎ ｄ ａ ｏ Ｈ ｅ ｂ ｅ ｉ ０ ６ ６ ０ ０ ４ ｙ ｇ （ ） ， ， ， ， ２． Ｑ ｉ ｉ ｈ ａ ｅ ｒ Ｎ ｏ ． ２Ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ Ｔ ｏ ｏ ｌ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｏ ．Ｌ ｔ ｄ ．Ｑ ｉ ｉ ｈ ａ ｅ ｒＨ ｅ ｌ ｏ ｎ ｉ ａ ｎ １ ６ １ ０ ０ ５ ｑ ｐ Ｃ ｑ ｇ ｊ ｇ ： ， Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔＡ ｃ ｏ ｍ ｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｓ ｉ ｓ ｎ ｕ ｍ ｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｅ ｒ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｙ ｐ ｗ ａ ｓ ｔ ｏ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｆ ｄ ｅ ｆ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｍ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｌ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｏ ｋ ｅ ｒ ａ ｍ ｏ ｆ ｓ ｕ ｅ ｒ － ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｕ ｅ ｒ ｏ ｏ ｓ ｅ ｄ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｐ ｇ ｐ ｑ ｐ ｐ ｐ ｈ ｅ ａ ｖ ｕ ｔ Ｃ Ｎ Ｃ ｆ ｌ ｏ ｏ ｒ ｂ ｏ ｒ ｉ ｎ ａ ｎ ｄ ｍ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ．Ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｗ ｓ ｏ ｆ ｄ ｅ ｆ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｒ ａ ｍ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｙ－ ｄ ｙ ｇ ｇ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｉ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｄ ｅ ｆ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｒ ｏ ｋ ｅ ｏ ｆ ｒ ａ ｍ ｗ ｅ ｒ ｅ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｈ ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ａ ｌ ｓ ｉ ｓ ｐ ｇ ｙ ｒ ｅ ｌ ｉ ｍ ｉ ｎ ａ ｒ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｌ ｏ ．Ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ｕ ｌ ａ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｗ ａ ｓ ｄ ｅ ｒ ｉ ｖ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｈ ｐ ｙ ｇ ｙ ｐ ｇ ， ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｉ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｃ ｏ ｍ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｒ ｏ ｋ ｅ ｏ ｆ ｒ ａ ｍ ｗ ａ ｓ ｙ ｐ ｐ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｈ ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ａ ｌ ｓ ｉ ｓ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｌ ｏ ． Ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｅ ｒ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｙ ｐ ， ｇ ｇ ｙ ’ ， ｔ ｈ ｅ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｉ ｖ ｅ ｎ ｈ ｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｃ ａ ｎ ｅ ｘ ａ ｃ ｔ ｌ ｆ ｏ ｒ ｅ ｃ ａ ｓ ｔ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｒ ａ ｍｓ ｄ ｅ ｆ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｓ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ ｆ ｏ ｒ ｇ ｙ ｄ ｅ ｆ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｍ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｒ ａ ｍ ｏ ｆ ｓ ｕ ｅ ｒ －ｈ ｅ ａ ｖ －ｄ ｕ ｔ Ｃ Ｎ Ｃ ｆ ｌ ｏ ｏ ｒ ｂ ｏ ｒ ｉ ｎ ａ ｎ ｄ ｍ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ． ｐ ｐ ｙ ｙ ｇ ｇ ： ； ； Ｋ ｅ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ｆ ｌ ｏ ｏ ｒ ｂ ｏ ｒ ｉ ｎ ａ ｎ ｄ ｍ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｍ； ｄ ｅ ｆ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｍ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｇ ｇ ｐ ｙ
