重心驱动式龙门铣床滑枕的结构设计与分析
龙门铣床横梁和滑枕的液压自动平衡系统研究
。
（ ３ １）
其 中： Ｑｔ为主 阀 回油 口流 量 。平 衡油 缸 活塞杆 下 移产
生的 流量 为 ：
Ｑ ￣Ａ 一 ｎ－
其 中 ： 为 固定 阻 尼节 流 口 Ｒ 的直 径 。 ｄ 平 衡 油缸上 移产 生 的流量 方程 为 ：
Ｑ＾ ：Ａｅ ｅ ｖ ＋
ｕ
・ｄ Ａ 百 Ｐ
。
腔流 量连续 方程 为 ：
ＱＡ－ Ｑ１ Ｑ￣ｑＡ Ｘｖ＋ Ｙ ＰＡ － ’ － ＋ ＂ ｄ － 。 ｄ
… … ・
Ｑ Ｇ Ｘ ｌ 。 Ｖ Ｌ ｖ／ ｕ 一 ） …… （ ÷ ３ ）
其 中 ： 为流量 系 数 ； 。为 主 阀芯 面 积 梯 度 ； 为 主 Ｌ 阀芯进 油 口处 的预开 口量 ； 为油 液密 度 。 Ｉ Ｄ 通 过 阻尼节 流 口 Ｒ 的流量 方程 为 ：
当平衡油缸上 移及停止 时 ， 通 比例 减压 阀起减 压 三
阀作用 ； 当平衡 油缸 下 移时 ， 三通 比例 减 压 阀起 溢 流 阀
收 稿 日期 ｌ ０ ２０ — ９ ２ １ —２ ０ ，修 回 日期 ：２ １— ３ １ ０２ ０ — ５
作 者 简 介 ：喻 悠 然 （ ９ ７） １８ 一 ，男 ，河 南 信 阳人 ，在 读 硕 士 研 究 生 ，研 究 方 向 为 液压 控 制 。
块 的力 跟 随性 能 差 ， 备 重 量大 、 设 占用 空 间 大［ ， 要 】对 ］ 求高 精度 和快 速 响应 的数控龙 门铣 床 已不适 合 。基 于 三通 减压 阀 的液压 闭 环 力平 衡 系 统 具 有 响应 速 度 快 、 压力 控制 精度 高和 跟 随 特性 好 等 特 点 ， 满 足机 床 高 可 精 度 控制 的要求 。
龙门加工中心主传动系统和滑枕结构优化设计
嘶 加 工 巾 心 整 机 切 削 性 能 、 强
度 、 …性 ｌ 平 【 】 热平衡 的关键部件 。
滑 枕是ｔ传动部 件的关键零 件 ，
结 构 丁 ： 艺 Ｈ Ｆ Ｉ ￣ ， 接 影 响 ｔ 传 动 部 件 的 性 能 ，其 作 用 是 把 主 轴 电机 和 土轴 连 接 起 来并 作ｚ向进 给 运动， 机味 加： ｒ过 程 中 ， 滑 枕
维 传 动 轴 应 用 到 主 传 动 系 统 ， 从
而 优 化 了 主 传 动 结 构 ，简 化 了滑
副带 动 垂 直 滑枕 上 的镗 铣 头 做ｚ向 往 复运 动 。
机 床 主 轴 配 置 了 五 面 加 工
枕 内腔 结 构 ，提 高 了 主 传 动 系统 加 工和 装 配 的 工 艺 性 、 可 靠 性 和 经 济性 。
支 撑 ， 滑 枕 零 件 传 动 轴 孔 多 为深 轴 孔 ，加 工 精 度特 圳 是 行 度 、
中心 原 滑 枕 主 传 动 系统 。 ｛ ６ 伺
枕 镗铣 头 行程 （ Ｚ Ｉ ） Ｊ ０ ０ ０ ｍｍ， 最 大 移 动速 度 ｌ ２ ｍ／ ｍｉ ｎ 。
服 电动 机 １ 与方 滑 枕 镗铣 ｔ 传 动
ＺＦ 减速 箱２ 组 配 ，ＺＦ 减 速 箱 与 滑 枕 采 用 分 离 式设 计结 构 ，ＺＦ 减 速 箱 置 于 滑 枕 顶 ，通 过 两 根 传 动 轴５ 、９ 和 中 间花键 轴 套 ７ 及联 轴 器 ３ 、１ １ 将 ＺＦ 减 速 箱 的 动 传 递 给 立卧 镗 铣 头 ＿ 丰轴 ｌ ２，驱 动 Ｊ 具 完 成切 削运 动 。 由图２ 可 见 ，两 传 动 轴 ５ ｊ ９
现 机 床 快 速 平 稳 地 运 动 ，滑 枕 必 须 保持 很 好 的 动 态特 性 。
大型龙门机床滑枕的三维结构设计及有限元分析
大型龙门机床滑枕的三维结构设计及有限元分析首先，在进行滑枕的三维结构设计时，需要考虑以下几个方面：1.滑枕的整体结构设计：滑枕一般采用钢板焊接的结构，需要确定板材的材质和厚度，并考虑到结构的强度和刚度。
2.滑枕的导轨设计：导轨是滑枕的重要支撑部分，需要根据工作负荷和运动速度选择合适的导轨类型，并进行适当的布置和支撑。
3.滑枕的传动系统设计：传动系统一般采用齿轮传动、导轨传动或直线电机传动等方式，需要根据具体使用需求选择合适的传动方式，并进行传动参数的设计和匹配。
4.滑枕的加工精度设计：滑枕在工作过程中需要保持一定的加工精度，因此需要设计合适的调整机构和补偿机构来保证滑枕的精确位置。
接下来，在进行有限元分析时，可以采用有限元软件进行仿真分析。
有限元分析的主要目的是通过模拟滑枕在工作时的受力情况，评估其结构的强度和刚度，以及分析可能存在的应力集中和变形情况。
在进行有限元分析时，需要进行以下几个步骤：1.建立几何模型：根据滑枕的实际结构，使用有限元软件建立滑枕的三维模型，并设置材料性质和边界条件。
2.网格划分：将滑枕的三维模型进行网格划分，分成较小的单元，以便进行有限元分析。
3.材料属性设定：设置滑枕的材料属性，包括材料的弹性模量、泊松比、密度等。
4.载荷施加：根据实际工作负载，给滑枕施加相应的载荷和边界条件。
5.分析求解：运行有限元软件进行求解，得到滑枕在不同载荷下的应力分布、变形情况等。
6.结果评估：根据分析结果，评估滑枕的结构强度和刚度是否满足设计要求，如有需要，可对结构进行优化设计。
总之，大型龙门机床滑枕的三维结构设计和有限元分析是保证其性能和稳定性的重要步骤，能够帮助工程师了解滑枕在工作时的受力情况，优化设计，并指导制造和维护过程，从而提高机床的加工精度和可靠性。
大型龙门机床滑枕的三维结构设计及有限元分析
大型龙门机床滑枕的三维结构设计及有限元分析引言：大型龙门机床滑枕作为机床的重要部件，承担着支撑和运动控制的功能，其结构设计对机床的稳定性和运行性能有着重要的影响。
本文将介绍大型龙门机床滑枕的三维结构设计，以及通过有限元分析的方式对其进行评估和优化。
一、大型龙门机床滑枕的结构设计1. 设计原则在设计大型龙门机床滑枕的结构时，需要考虑以下原则：a. 结构刚性：确保滑枕在工作过程中能够承受各种负荷，保持稳定性。
b. 重量轻：滑枕作为机床的移动部件，重量轻可以减少机床的惯性，提高运动速度和定位精度。
c. 制造成本低：通过合理的结构设计和材料选择，实现滑枕的制造成本与性能之间的平衡。
2. 结构设计步骤大型龙门机床滑枕的结构设计一般包括以下步骤：a. 确定滑枕的工作载荷：根据机床的工作要求和加工过程中的力矩和压力，确定滑枕的工作载荷。
b. 选择材料：根据滑枕的工作载荷和机床的要求，选择适合的材料。
常用的材料有铸铁、钢铁和铝合金等。
c. 设计滑块支撑结构：滑块是滑枕的移动部件，其支撑结构的设计直接影响机床的稳定性。
可以采用滚动轴承、滑动导轨等结构。
d. 设计滑块传动机构：滑块的传动机构决定了滑枕的运动方式和速度调节。
常用的传动机构有齿轮传动和液压传动等。
二、大型龙门机床滑枕的有限元分析1. 有限元分析的概述有限元分析是一种基于数值方法的结构力学分析技术，通过将复杂的结构划分为有限个小元素，利用元素之间的力学关系进行计算，得到结构的应力和变形等重要参数。
2. 有限元模型的建立在进行有限元分析之前，需要首先建立大型龙门机床滑枕的有限元模型。
模型的建立需要考虑材料的力学参数、滑枕的几何形状等因素。
3. 有限元分析的计算过程有限元分析的计算过程可以分为以下几个步骤：a. 离散化：将滑枕划分为有限个小元素，确定每个元素的几何形状和材料特性。
b. 边界条件的设定：根据实际情况，设定几何边界和加载条件，如支撑点和外加载荷。
龙门加工中心核心部件：全齿轮传动主轴滑枕结构
龙门加工中心核心部件：全齿轮传动主轴滑枕结构简介定梁龙门 T 型滑枕在零件加工业的广泛应用，目前的 T 型滑枕都是使用外置的变速箱对主轴进行变速，变速箱的输出轴都是通过皮带与滑枕的主轴连接，但是在使用过程中，由于 T 型滑枕的切削刚性相对较弱，皮带容易绷断，皮带的绷断会导致外置的变速箱损坏，外置的变速箱成本高，而且一旦损坏很难在短时间内找到替换的变速箱，给日常的加工带来极大的不便。
优点使用了在滑枕内部加装了变速换档装置的一体式结构，并采用全齿轮传动，取消了原先的价格昂贵的外置变速箱和皮带传动，消除了对外置变速箱的依赖，结构更加紧凑，故障率大大降低，维修成本也大大降低。
全齿轮传动主轴滑枕结构滑枕主体 1、电机 2 和主轴 12，滑枕主体 1 竖直安装在龙门滑轨上，其下端内部安装有主轴 12，主轴 12 的上端通过联轴器 11 与变速输出轴 10 相连，变速输出轴 10 的一侧平行安装有中间传动轴3，该中间传动轴3的一侧上端的滑枕主体1一侧安装固定有电机2，变速输出轴 10 的中部安装有齿轮Ⅰ 9，该齿轮Ⅰ 9 上端的变速输出轴 10 上安装有齿轮Ⅱ 8，中间传动轴 3 的中部通过轴承安装连接有齿轮套 6，齿轮套 6 的上端外侧固定连接有齿轮Ⅲ 5，该齿轮Ⅲ 5 与安装在电机 2 输出端的主动齿轮 4 相啮合，中间传动轴 3 的上端连接有油缸 7 并在油缸 7 的驱动下上下移动。
齿轮Ⅲ 5 在油缸 7 不动作的时候与齿轮Ⅱ 8 相啮合，油缸 7 动作的时候齿轮Ⅲ 5 与齿轮Ⅱ 8 脱开，齿轮Ⅰ 9 与齿轮套 6 相啮合。
齿轮套 6 与齿轮Ⅲ 5 之间通过若干个连轴销 13 连接。
主动齿轮 4 的宽度大于中间传动轴 3 的移动行程长度。
当油缸 7 未动作时齿轮Ⅲ 5 和齿轮Ⅱ 8 相啮合，电机 2 的转动经过主动齿轮 4 与齿轮Ⅲ 5、齿轮Ⅲ 5 与齿轮Ⅱ 8 传递后通过联轴器 11 带动主轴 12 在高速档转动，实现高速小扭矩输出；当油缸 7 动作推动中间传动轴 3 向下移动，候齿轮Ⅲ 5 与齿轮Ⅱ 8 脱开，所述的齿轮Ⅰ 9 与齿轮套 6 相啮合，此时主轴 12 在低速档转动，实现低速大扭矩输出，结构紧凑，实现全齿轮传动，可靠耐用。
对加工中心滑枕的结构设计.
对加工中心滑枕的结构设计摘要：数控机床及数控加工中心是现代制造业的关键设备，一个国家数控机床的产量和技术水平在某种程度上就代表这个国家的制造业水平和竞争力。
滑枕是加工中心的核心结构之一，是对零部件加工的直接执行机构，它的结构设计是否合理对加工中心的加工结果有着直接的影响。
因而加工中心滑枕的结构设计尤为重要。
关键词：加工；滑枕；结构设计1前言数字控制也是最近几年新兴起来的一种自动控制的技术，利用数字化的信息实现机床控制的一种方法。
数字控制的机床是采用数字来对机床进行控制。
数控的机床是装有数控控制的装备。
数字控制的系统主要的功能就是采用逻辑处理的方式，或者是运用其他的运算符编码指令来对规定的程序进行编写，数控系统也是一种控制的系统，他能够完成对数控信息的输入、编码以及运算，对数控机床进行全面的加工。
2数控机床及加工中心的工作原理数控机床的加工中心主要就是运用了计算机技术的自动控制，精密的测量方法和完善的机械设计等方面知识，也是机电一体化的产品，是未来机床的发展趋势。
数控机床的工作原理是：首先将加工零件图上的信息和工艺的信息数字化，按照相关规定的代码和格式对其进行相应的加工。
数字化信息的定义就是将工件与道具的坐标分割成一个小单位，也可以叫做最小位移量，数控系统是按照程序的要求，对信息进行处理和分配，使得坐标的移动可以是若干个小的位移单位，在工件与道具运动的过程中完成零件的加工。
3数控加工中心滑枕结构设计主轴和主轴电机等构件与移动部分相连，随移动部件移动。
丝杠电机与固定件连接。
丝杠与固定部分连接，丝杠丝母控制移动部分上下移动。
主轴电机选择西门子1PH7-137—NG配套减速器型号为2LG4320b丝杠驱动电机选择西门子1FK7101-5AF71，配套减速器型号为LP155-M01。
丝杠公称直径选为55 mm导程20 mm长度约为1200 mm丝母的型号选择为BNFN55205 联轴器选择为ROTE梅花型弹性联轴器。
毕业论文-某型重型数控机床滑枕设计及温度场仿真分析
北京信息科技大学毕业设计（论文）题目：某型重型数控机床滑枕设计及温度场仿真分析学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：周鹏班级/学号机械1006/2010010173 指导老师/督导老师：孙江宏起止时间：2014 年 2月 24 日至2014年 6月8日摘要在汽车、发电设备、矿山、航空航天、能源、冶金、国防等与机械行业有关的加工行业方面，重型数控落地镗铣机床作为工业生产制造的最基础也是最重要的设备一直扮演着不可替代的角色。
大型数控落地镗铣机床的主轴在滑枕内进行移动，伸出最大长度为1200mm，工作过程中滑枕从主轴箱中伸出的长度在1200mm。
本文对TH6920大型数控落地镗铣床的主轴滑枕进行了自主设计，同时建立了有限元模型，通过理论计算结合有限元仿真分析的方法，分析研究主轴滑枕以及整机床的温度场变化，同时对其热变形进行简略分析,用于验证设计中所存在的错误和缺陷。
本文首先研究滑枕设计包括初步设计滑枕的结构以及校核。
然后在确定好滑枕与主轴的模型参数后，根据弹塑性力学、材料力学以及有限元分析的基本理论，利用soldworks软件建立其三维模型，接着进行温度场仿真分析。
在分析计算滑枕系统内部热源、边界条件的基础上，运用有限元软件ANSYS 建立滑枕系统的有限元计算模型。
运用有限元方法计算出系统的稳态温度场分布以及热平衡时间，为进一步计算热变形奠定了基础。
在确定约束条件和热载荷的基础上，简单分析了系统的热变形。
关键词：TK6920；数控落地镗铣床；滑枕设计；三维建模；温度场；仿真分析；AbstractIn the automotive, power generation equipment, mining, aerospace, energy, metallurgy, national defense and other machinery industry related processing industries, heavy CNC floor-type boring and milling machine as the most basic and most important industrial manufacturing equipment has played an irreplaceable role. Large CNC floor-type boring and milling machine tool spindle in mobile within the slippery pillow, out of a maximum length of 1200 mm, work in the process of the ram out of the spindle box in 1200 mm in length.In this paper, the TH6920 large CNC floor-type boring and milling machine spindle ram to carry on the independent design, the finite element model was set up at the same time, through the theoretical calculation in combination with the method of finite element simulation analysis, analysis and study the spindle ram and the temperature field of whole machine, a brief analysis is made to the thermal deformation at the same time, is used to validate the existence of errors in the design and defects.This paper studies the slippery pillow design including preliminary design structure of the ram, and check. Then when determining the model parameter of ram and spindle, based on the elastic-plastic mechanics, material mechanics and the basic theory of finite element analysis, its three-dimensional model is established by using soldworks software, then the simulation analysis on temperature field. Analysis and calculation in the slippery pillow system, on the basis of internal heat source and boundary conditions, using the finite element software ANSYS to establish the finite element calculation model of ram system. Using the finite element method to calculate the steady temperature field distribution of the system and the thermal equilibrium time, laid the foundation for calculating thermal deformation. In determining the constraint conditions and thermal load, on the basis of simple analysis of the thermal deformation of the system.Keywords:TK6920；CNC boring and milling machine； the slippery pillow design；3 d modeling；Temperature field; simulation analysis；目录摘要 (I)Abstract ........................................................................................................................... I I 第一章绪论 (1)1.1 课题来源 (1)1.2 课题背景 (1)1.3 研究意义 (1)1.4 国内外研究现状分析和成果 (2)1.5 研究内容与方案 (4)第二章滑枕设计及三维建模 (6)2.1 TK6920重型落地镗铣机床简介 (6)2.2 三维模型建立 (7)2.3 滑枕设计 (7)2.3.1 滑枕躯体设计 (7)2.3.3 铣轴设计 (10)2.3.4 主轴轴承选择分析 (10)2.3.5 滚珠丝杠副选择 (12)第三章滑枕及整机系统温度场与热变形分析 (13)3.1 滑枕系统有限元模型的建立 (13)3.1.1 单元类型与选择 (13)3.1.2 材料的属性 (13)3.1.3 网格划分 (14)3.2 参数选择和计算 (14)3.2.1 滑枕系统的热源 (14)3.2.2 轴承发热量的计算 (14)3.2.3 对流热换系数 (15)3.3 滑枕系统温度场分析 (16)3.3.1 有限元分析及其结果 (16)3.4 整机温度场分析 (17)结束语 (19)参考文献 (20)第一章绪论1.1 课题来源“TK6920型重型数控机床滑枕设计及温度场仿真分析”课题是国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项《重型数控机床关键共性技术创新能力平台》课题的子项目。
大型龙门机床滑枕的三维结构设计及有限元分析
大型龙门机床滑枕的三维结构设计及有限元分析ee（ee）指导老师：ee[摘要]大型龙门机床具有加工跨距大、加工效率高等特点，适用于大尺寸零件的高精度加工，在航空、船舶、汽车等领域应用广泛。
横梁是龙门机床的主要支承部件，其结构和静力学特性直接影响机床的加工精度。
本课题针对陕西汉川机床有限公司正在研发的某型定梁龙门机床，应用SolidWorks 软件对其滑枕进行三维结构设计，然后应用ANSYS软件，对其进行静力特性分析，计算滑枕在切削力和自重作用下的变形和应力，验证设计是否满足机床的精度要求，并绘制设计图纸。
本课题滑枕是龙门铣床中的重要部件，机床采用主轴滑枕结构主要目的在于增强机床的动刚度，适应大型零件的强力切削。
其内部包含主轴、轴承、垂直铣头等重要部件与主轴箱配合的是溜板，溜板内安装有进给丝杠。
进给丝杠与固定在滑枕上的螺母座连接，通过丝杠的转动来带动滑枕的伸出与回缩。
所以滑枕的静刚度与动刚度影响着机床的精度与稳定性，为了使机床具有高刚度、振动小、变形小、噪声低、良好的抵抗受迫振动和自激振动能力的动态性能，有必要在加工滑枕之前对其进行分析，了解其变形情况和振动情况。
本文运用有限元分析方法研究大型龙门铣床关键薄弱部件———主轴滑枕结构变形规律。
在整个设计过程中，运用有限元分析方法进行工作状态下滑枕静变形分析，研究大型龙门铣床主轴滑枕结构变形规律，给出了定性和定量的分析结论，为滑枕结构优化设计提供理论依据和指导。
[关键词]滑枕、静力特性、分析、SolidWorks、ANSYSThree-dimensional structure of large gantry machine ram design and Their Finite Element analysisee（ee）Tutor:eeAbstract:Large gantry machines with processing large span, high efficiency machining for large size precision machining parts, widely used in aviation, marine, automotive and other fields. Beam gantry machine is the main support member, the structure and static mechanical properties directly affect the machining accuracy.The topic for the Shaanxi Hanchuan Machine Tool Co. is developing a fixed-beam gantry machine tool, SolidWorks software applications designed for its three-dimensional structure of the ram, and then using ANSYS software, its static characteristics analysis to calculate the cutting force ram and deformation and stress under its own weight, to verify whether the design meets the accuracy requirements of the machine, and draw the design drawings.The ram is an important part of Longmen milling machine, the machine adoptsram spindle structure mainly aims to enhance machine dynamic stiffness, adapt to the cutting of large parts. The interior consists of spindle, bearings, verticalmilling important component and the spindle box is matched with the slide, slide board are installed in the feed screw. The feed screw and nut seat is fixed on thesliding pillow connected, through the screw rotation to drive the ram extension and retraction. So the ram of the static stiffness and dynamic stiffness affects theaccuracy and stability of machine tool, in order to make the machine tool has thedynamic performance of the forced vibration and self-excited vibration capability of high rigidity, small vibration,low noise, small deformation, good resistance, it is necessary before processing the ram to analyze, understand its the situation and the vibration deformation.In this paper using the research of finite element analysis method for largeLongmen milling machine key vulnerable component -- ram spindle structuredeformation. In the entire design process, using the finite element analysis methodto work down pillow the static deformation analysis, research of large Longmen milling machine spindle ram structure deformation, gives the conclusion of qualitative and quantitative analysis, and provide a theoretical basis and guidance for the optimization design of the structure of RAM.Key words：Ram, static characteristics, analysis, SolidWorks, ANSYS目录大型龙门机床滑枕的三维结构设计及有限元分析 (1)1引言 (1)1.1大型龙门铣床的概述 (1)1.2研究的目的及主要内容 (2)1.2.1研究的目的 (2)1.2.2研究的主要内容 (2)1.3研究的意义 (2)1.4大型龙门铣床的结构 (2)1.5大型龙门铣床的分类 (4)1.6大型龙门铣床的结构 (5)1.7大型龙门铣床的性能特点 (6)2滑枕结构的设计.......................................................................................... 错误！未定义书签。
一种数控龙门加工中心方滑枕的铸造工艺
一种数控龙门加工中心方滑枕的铸造工艺随着现代制造技术的不断发展，数控龙门加工中心作为一种精密加工设备，在各种机械加工行业中得到了广泛的应用。
而作为数控龙门加工中心的核心部件之一，方滑枕的铸造工艺对于加工中心的性能和稳定性具有至关重要的影响。
本文将从以下几个方面对一种优质的数控龙门加工中心方滑枕的铸造工艺进行详细介绍和分析。
1. 工艺流程与工艺参数的确定在进行方滑枕的铸造工艺时，首先需要确定合理的工艺流程和工艺参数。
这包括原材料的选择和准备、模具的设计和制造、熔铸工艺、冷却过程等各个环节。
在确定工艺流程和参数时，需要考虑到材料的特性、零件的结构和尺寸要求等因素，以确保方滑枕的铸造质量和稳定性。
2. 原材料的选择和准备在方滑枕的铸造工艺中，原材料的选择和准备至关重要。
通常情况下，选择优质的铸造材料（如灰铸铁、球墨铸铁等）能够有效提高方滑枕的强度和耐磨性。
还需要对原材料进行合理的预处理和清洁，以确保铸造过程中不会出现气孔、夹杂等缺陷，从而影响方滑枕的使用性能。
3. 模具的设计和制造模具的设计和制造直接影响着方滑枕的成型质量和精度。
在进行模具设计时，需要考虑到方滑枕的结构特点、尺寸要求等因素，合理确定模具的结构和材料，以及表面的处理工艺，以确保成型过程中能够达到预期的效果。
还需要注意模具的加工精度和耐磨性，以确保模具能够长期稳定地使用。
4. 熔铸工艺和冷却过程在熔铸工艺中，需要严格控制熔炼温度、保持熔体的均匀性，避免太高或太低的温度对铸造质量造成影响。
还需要合理选择浇注方式、顺序和速度，避免产生气孔、缩孔等缺陷。
在冷却过程中，需要采取适当的冷却方式和控制冷却速度，以确保方滑枕的内部结构和性能达到要求。
5. 后续加工和表面处理在完成方滑枕的铸造后，还需要进行后续的加工和表面处理工艺。
这包括去除毛刺、氧化皮等表面缺陷，修整尺寸和形状，进一步提高方滑枕的精度和表面质量。
还可以采用喷丸、热处理等工艺，提高方滑枕的耐磨性和使用寿命。
滑枕加工工艺流程与方案的分析
滑枕加工工艺流程与方案的分析摘要中捷钻镗床厂生产的数控龙门镗铣加工中心Z轴方向采用滑枕与滑鞍相连接的形式，其中滑枕截面尺寸为500mm×500mm，长度为3 400mm。
滑枕内部由四个不同尺寸的同轴孔组成，且要求与导轨面平行。
由于该件长度较长且精度要求高，而且中捷钻镗床厂设备资源有限，只能用普通卧式镗床加工，因此工艺方法就变得非常关键。
本文就该件加工工艺流程的制订及加工工艺方案的分析作以简单的介绍。
关键词钻镗床厂；滑枕加工；工艺流程1 工艺流程的拟定1.1定位基准的选择1）精基准的选择本着基准重合、基准统一、互为基准、自为基准的原则，精基准的选择应尽可能与设计基准重合，避免基准不重合而引起的误差。
2）粗基准的选择本着粗基准的选择原则，应选择不加工表面作为粗基准，且应以其中与加工表面的位置精度要求较高的表面作为粗基准。
由于该件各表面均为加工表面。
1.2 加工阶段的划分与工序的合理组合1.2.1 加工阶段的划分划分加工阶段的作用是：能减少或消除内应力、切削力和切削热对精加工的影响：及早发现毛坯缺陷；便于安排热处理，可合理使用机床；避免或减少损伤已精加工过的表面。
因此该滑枕的工艺过程分为粗加工、半精加工、精加工几个加工阶段。
1.2.2 工序的组合组合工序有两种不同的原则，即工序集中原则和工序分散原则。
工序集中的特点：零件各个表面的加工集中在少数几个工序中完成，每个工序所安排的加工内容多；有利于保证各加工面间的相互位置精度要求；有利于采用高效机床和工艺装备；生产面积和操作工人数量减少；生产计划和生产组织得到简化；工件装夹次数减少。
工序分散的特点：工序多，工艺过程长，每个工序所包含的加工内容少；所使用的工艺设备和装备比较简单，易于调整和掌握；生产技术准备工作较容易，易于变换产品。
1.3 加工顺序的安排1.3.1 切削加工顺序的安排原则1）先加工基准表面，再加工其他表面；2）先加工主要表面（指装配基面、工作表面等），后加工次要表面（指键槽、螺孔等）；3）先安排粗加工工序，后安排精加工工序。
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析软件 ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ对改进前后 的结构进行 静 态分析 和模 态分析 ，根 据对 比得到 的应 变 图和 前六
阶 固有频 率及振 型 图证 明“重 心驱动 ”理论 能 够 明显改善 滑枕 的静动 态特 性 。进 一步 对改 进前 后 的 ｚ
轴进给 系统进行谐 响应分析 对比 ，仿真 结果表 明改进后 的 ｚ轴进给 系统较好的避免 了共振现 象。
关键 词 ：重心 驱动 ；滑枕 ；有 限元 分析 ；谐 响应
中图分 类号 ：ＴＨ１２２；ＴＧ６５
文献标 识码 ：Ａ
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ａｎｔｒｙ Ｍ ｉｌｌｉｎｇ Ｍ ａｃｈｉ ｎｅ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＤＣＧ Ｗ ＥＮ Ｈｕａｉ－ｘｉｎｇ，ＫＡＮＧ Ｙａ－ｗｅｉ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ ａｎ ７１００２１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｐｒ ｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ Ｄｒ ｉｖｅｎ ｂｙ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｇｒａｖｉｔｙ（ＤＣＧ），ａｎｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ
ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｒａｍ ｏｎ ａ Ｇ ａｎｔｒｙ Ｍ ｉｌｌｉｎｇ Ｍ ａｃｈｉｎｅ ｉｓ ｉｍ ｐｒｏｖｅｄ． Ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈ ａｔ ｔｈ ｅ Ｄ ＣＧ ｔｈ ｅｏｒｙ ｃａｎ ｉｍ — ｐｒｏｖｅ ｔ ｈ ｅ ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ ｄｙｎａｍ ｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒａｍ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈ ｅ ｃｏｍ ｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈ ｅ ｓｔｒｅｓｓ ｄｉａｇｒａｍ ， ｓｔｒａｉｎ ｄｉａｇｒａｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｓｉｘ ｏｒｄｅｒ ｎａｔｕｒａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｔｙｐｅ ｍ ａｐ ｗｈｉ ｃｈ ａｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｍ ｏｄａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｂｙ ｔｈ ｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍ ｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｏｆｔｗ ａｒｅ ＡＮ ＳＹ Ｓ Ｗ ｏｒｋｂｅｎｃｈ ｔｏ ｔｈｅ ｏｌｄ ａｎｄ ｉｍ ｐｒｏｖｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｆｕｒｔｈｅｒ，ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈ ｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｈａｒｍ ｏｎｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｉｍ ｐｒｏｖｅｍ ｄ ａｎｄ ｕｎｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｚ· ａｘｉｓ ｆｅｅｄ ｉ ｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ，ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈ ｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍ ｄ Ｚ—ａｘｉｓ ｆｅｅｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｔｈｅ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｐｈｅ— ｎｏｍ ｅｎｏｎ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ．
第 １期 ２０１６年 １月
组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术
Ｍ ｏｄｕｌａｒ Ｍ ａｃｈｉｎｅ Ｔｏｏｌ＆ Ａｕｔｏｍ ａｔｉｃ Ｍ ａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
文 章 编 号 ：１００１—２２６５（２０１６）Ｏ１—００４６—０３
ＤＯＩ：１０．１３４６２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｍｍｔａｍｔ．２０１６．Ｏ１．０１３
Ｎ ｏ．１ Ｊａｎ．２０１６
重心驱动式龙 门铣床滑枕的结构设计与分析
文 怀 兴 ．亢 亚 巍 （陕西科 技大 学 机 电工程 学 院 ，西 安 ７１００２１）
摘 要 ：介 绍 了重心驱动 理论的原理 ，并利 用该 理论 对 某龙 门铣 床 的滑枕 结构进 行 改进 。通过 有 限元 分
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｒｉｖｅｎ ｂｙ ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ ｇｒａｖｉｔｙ（ＤＣＧ）；ｒａｍ；ｆ ｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ；ｈａｒｍｏｎ ｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ
０ 引 言
制造业 的不断发展 对机床性 能提 出了越来 越 高的 要 求 ，高速 进给 、高精加 工 已经成 为数控机 床的研究 方 向 。滑枕是 龙 门铣 床 的重要 部 件 ，它 的性 能对铣 床 的 加 工精度 与效率有着很 大 的影 响… 。传统 的滑枕进 给 多采用单 丝杠驱动 ，驱动力方 向不 在滑枕 重心上 ，因此 在滑枕运 动的过程 中会 受 到较 大 的扭 矩 ，这 使得 加 工 精 度受 到了较大影 响 。而安装平 衡缸虽然 能减小 这些 影响 ，但是 由于平衡 缸 回路 中阀体 等元 件 的 回油速 度 有 限 ，又使 得滑枕 在启 停 、换 向 时的速 度 受到 限制 。 而采用 “重 心 驱 动 ”理论 设 计 的滑 枕 能较 好 地解 决 上 述 问题 ，有 效提高 加工速 度 与精度 。“重 心驱 动 ”首先 由 Ｅｔ本 森精机制作 所 提 出 ，目前 日本森 精 机制 作 所 已 经将 “重心驱动 ”技 术运 用到 多种 型号 的加 工 中心上 ， 还解决 了运动方 向改 变 时 的反 向间 隙和 振动 问题 ，提 高 了机床 的运 动精度 。
１ 重心驱 动简 介
在驱动力 推着物体 运动 的过 程 中 ，如果 力 Ｆ的作 用线 没有通过 物体 的重 心 Ｇ，就 会产 生 一个 额 外 的扭 矩 ，使 物体产生转 动 ，造成 滑 枕 的低头 现 象 ，从 而 影 响
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
运动 的稳 定性 （见 图 １）。采 用 “重 心 驱 动 ”这 一 思 想 ，就是要 在设计 的时候 尽 量使 驱 动力 通过 物体 的重 心 ，这样便 可减小运 动时 的扰动 、提高运动精度 。
图 １ 非重 心驱 动 示意 图
２ 采用重心驱动的滑枕结构设计
本文 以南京 四开数 控装备制造有 限公 司设计 生产 的某龙 门铣 床 为基 础进 行 改进 设 计 。该 铣床 的 ｚ轴 进给系统 由单 丝杠驱动 ，丝杠位于滑枕 与托板之 间 ；滑 枕与滑座之 间的结 合 面 采 用硬 轨 ，摩 擦 系数 为 ０．０３； 主轴为插入式 结构 ，主轴 电机安装在 滑枕前方 ，通过带 轮带动主 轴 进行 旋 转 。 由于 主轴 电机 安 装 在 滑枕 前 方 ，使得整体 的重心进一 步前移 ，而丝杆 提供 的驱动力