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復(fù)合式鏜銑加工中心熱-結(jié)構(gòu)耦合分析與研究
閱讀：126 發(fā)布時(shí)間：2020-8-11伯特利數(shù)控 加工中心 鉆攻中心
前言：
復(fù)合式鏜銑加工中心TX1600適合加工精密復(fù)雜的箱體，具有高效、高精、高穩(wěn)定性等特點(diǎn)。其鏜削系統(tǒng)采用立柱支撐，主軸箱和滑枕構(gòu)成懸臂式運(yùn)動(dòng)部件，大行程為1200 mm。鏜削過(guò)程中，自重及鏜削力等因素會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生變形，引起加工誤差[1]。同時(shí)，由于鏜削過(guò)程中軸承、絲杠螺母副、導(dǎo)軌副等摩擦生熱，使零部件溫度升高，引起較大的熱變形因此，鏜削過(guò)程中，熱載荷和結(jié)構(gòu)載荷對(duì)加工中心工作性能的影響均不容忽視。
國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)鏜削系統(tǒng)的靜力學(xué)特性和熱特性做了很多研究。康俊賢、M RAHMAN等w對(duì)滑枕?yè)隙冗M(jìn)行分析，并提出刮研法、電液比例控制法等對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償；郭志超等^分析了溫度對(duì)滑枕產(chǎn)生的影響，并提出采用低熱膨脹系數(shù)連桿將滑枕前端和位移測(cè)量系統(tǒng)相連，來(lái)實(shí)時(shí)測(cè)量滑枕的熱變形。
本文作者通過(guò)熱-結(jié)構(gòu)耦合分析，研究鏜削系統(tǒng)在熱載荷和結(jié)構(gòu)載荷共同作用下的變形，重點(diǎn)關(guān)注滑枕在Z軸進(jìn)給不同位置時(shí)，刀具端頭終的變形，并提出一種有效的誤差補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。
1 TX1600鏜銑加工中心簡(jiǎn)介
TX1600鏜銑加工中心采用龍門式銑削與臥式鏜削相結(jié)合的結(jié)構(gòu)布局，其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。該加工中心具有銑削和鏜削兩個(gè)主軸，可在一次裝夾下實(shí)現(xiàn)大型復(fù)雜箱體類零件的多面復(fù)合加工。鏜削過(guò)程中，滑枕沿Z向伸出呈懸臂狀態(tài)，在自重和鏜削力的作用下，鏜削系統(tǒng)會(huì)發(fā)生靜力變形并終反映到刀尖點(diǎn)上。同時(shí)摩擦熱、切削熱等因素使系統(tǒng)產(chǎn)生熱變形，造成加工誤差。
2鏜削系統(tǒng)的熱載荷分析2.1熱源的分析計(jì)算
鏜削系統(tǒng)內(nèi)部熱源包括：切削熱、電機(jī)發(fā)熱、傳動(dòng)摩擦熱（軸承、絲杠螺母副、導(dǎo)軌副）及輻射熱[6。電機(jī)裝在滑枕組件外部對(duì)系統(tǒng)的影響較小，冷卻液和切屑會(huì)帶走大部分切削熱，因此這里只考慮傳動(dòng)摩擦熱。