高速立式加工中心滑座的结构分析及优化

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基于拓扑优化的加工中心十字滑台结构设计

3.1 十字滑台工况条件
十字滑台的工况条件包含十字滑台所受的约束条件和载荷
条件。确定十字滑台的工况条件是对十字滑台进行结构拓扑优化
的前提，决定着拓扑优化的结果。某立式加工中心的结构简图，如
图 1 所示。十字滑台通过导轨副和丝杠副与床身联接，实现 Y 向运
动。立柱同样通过导轨副和丝杠副与十字滑台联接，实现 X 向运
有限元模型的外围尺寸与原十字滑台的外围尺寸相同，以保证十
字滑台的各种功能要求。用四面体单元对十字滑台的初始优化模
型进行网格划分，并根据十字滑台的三个工况，对十字滑台的优
化模型施加边界条件，进而得到十字滑台的拓扑优化的有限元模
型，如图 4 所示。为了提高计算效率，把结构改进空间不大以及必
须保留的部分设置为非优化区域。图 4 中有一部分为非优化区
十字滑台结构优化设计的目的是提高十字滑台的刚度和固
Z 四个滑块联接处
均约束 Y 向和 Z 向 XY
z
Z Fz2
y
Fy2
x
Lx Fz1
y
G1
O Fy1
Fz4
G2
G1 Fy4
X F0
Lz
Fz3
Fz
Fz
T
Fy
Ly
Fy3
T
Fy
Fx
Fx
图 3 十字滑台力学模型机床不同的切削方式以及主轴箱不同的工作位置都会导致力学模型的求解结果不同。为了得到十字滑台所受的最大载荷，把机床处于极限的切削方式以及极限的工作位置下进行分析。求解出的十字滑台所受的载荷大小，如表 1 所示。
目前，十字滑台结构设计大多采用传统的经验或类比方法，既缺乏有效的设计方法和手段支撑，又缺少对结构方案定量的分析和评价。其结果导致零件结构设计不合理，难于同时保证零件结构具有较优的静动态性能并最大限度地降低零件的重量[1]。因此，十字滑台结构设计迫切需要引入先进的结构设计方法。结构拓扑优化的基本思想是在给定的设计区域内寻求最优材料分布的问题[2]。结构拓扑优化的最大优点是能在未知结构拓扑形状的前提下，根据已知工况条件及所设定的优化目标和约束确定零件

高速立式加工中心工作台的有限元分析和拓扑优化

摘要：ＳｌＷｏｋ在ｏｉｄｒｓ中分别对高速立式加工中心工作台的４种方案（即普筋工作台、筋加普
强筋工作台、筋工作台、筋加强筋工作台）行实体建模．模以后，先对４种方案做有斜斜进建首
曲线图（１）３图０ ¨．］
象进行下面的研究工作．
２２模态分析．
对高速立式加工中心工作台系统进行自由模态求解分析，时工作台系统的模态为约束模态，此提取其前１５阶模态数据，据振型图查看工作台根系统的振动特征和受力的薄弱区域，为高速立式加工中心抗振特性研究提供了必要的依据．工作台系统的模态频率与振型描述见表４．
ｑｅｙ，ｄｏｍｏｌａｌｓｓＦｉｌｙ，ｔｕｎｃｄａｎａｙｉ．ｎａｌｈｅｗｏｒｂｅｈｈａｂｅｏｏｌｇｃｌｏｔｍｉａｉｎ．Ｂｅｋｎｃｓｅｎｔｐｏｉａｐｉｚｔｏ —
ｃｕｓｈｅｒｓｌｆｔｏｌｇｉａｐｉｉａｉｎｉｏｔｏｂｉｕｓ。ＳｈｏｅｗｏｒｂｅｃＳｖｅ — ａｅｏｆｔｅｕｔｏｈｅｔｐｏｏｃｌｏｔｍｚｔｏＳｎｖｏＯｃｏｓｋｎｈｉｒｉｉｄｂｙｒａｏａｅｓｒｔｅｆｅｅｓｎｂｌｔｕｃｕｒ．Ｋｅｒ：ｇ — ｐｅａｈｉｉｇｃｎｔｒ；ｗｏｋｔｂｅ；ｔｏｏｇｃｌｏｐｉｉａｉｎｙｗｏｄｓｈｉｈｓｅｄｍｃｎｎｅｅｒａｌｏｐｌｉａｔｍｚｔｏ

数控立式加工中心滑枕导轨结构的设计研究_吴小蓉

Structural Design of Ram Rail in CNC Vertical Machining Center WU Xiaorong, WANG Jun
（Shenyang Machine Too（l Group）Co., Ltd., Shenyang 110142, China）
Abstract： As one of the core structure of CNC vertical machining centers, ram is the direct executive mechanism for machining parts. Reasonable structural design directly impact on the quality of work piece. The square and round ram structure and rails in the CNC vertical machining center are studied. The pros and cons in the operation are analyzed to provide a reference for the design and improvement of similar products. Key words： ram; CNC vertical machining centre; guide rail; structural design
准280
圆形滑枕又称套筒式滑枕，相比于矩形滑枕体，其圆形断面和主轴箱孔
方形滑枕体截面圆形滑枕体截面
图 2 方形及圆形滑枕截面示意图
的制造工艺简便，使用中便于接近工件加工部位。如图 2
所示，以滑枕体截面为 280 mm×280 mm 方形滑枕体为

立式加工中心大修方案设计

⽴式加⼯中⼼⼤修⽅案设计摘要⼤修指在规定期限内对设备定期进⾏检修、维护，或者对已带病运⾏的设备进⾏检修维护，⼤修⽅案制定前应查阅平时的⽣产维修记录，即损坏和维修状况。

查阅技术资料，对设备维修需⽤的备品备件，⼯器具，原材料进⾏统计，询问其价格范围，预估出本次损坏状况和所需资⾦情况，上报批准。

同时，也要确定是⾃⼰本单位进⾏⼤修⼯作还是委托外单位进⾏⼤修。

制定⼤修计划：技术⽅案、⼯期进度、施⼯组织、⼈员安排、后勤保障等等。

本⽂主要是针对机床⽽⾔，机床⼤修是指对机床机械部分所有零部件进⾏解体、清洗、检查，修复磨损的零部件（包括磨导轨、修复主轴）等，更换损坏的零部件，全⾯恢复设备的⼏何精度及各运动零件副的连接强度。

本⽂论述了VMC850B⽴式加⼯中⼼⼤修⽅案的拟定过程。

⽴式加⼯中⼼是⼀种⼯序⾼度集中、⾃动化程度⾼的机电⼀体化设备。

⼯件在⼀次装夹后，可以⾃动连续地完成镗、铣、钻、铰、扩、锪和攻螺纹等多种⼯序的加⼯。

关键词加⼯中⼼；⼤修；⽅案设计⽬录第1章绪论..................................................................................... 错误！未定义书签。

1.1 课题背景............................................................................. 错误！未定义书签。

1.2 国内外相关产品及现状 (1)1.3 本⽂主要内容和基本思路 (2)第2章 VMC850B⽴式加⼯中⼼产品介绍 (5)2.1 功能及特点说明 (5)2.2 主要规格及技术参数 (7)第3章 VMC850B加⼯中⼼⼤修预检 (10)第4章 VMC850B加⼯中⼼拆卸 (14)4.1 常⽤的数控机床维修⼯具................................................. 错误！未定义书签。

立式加工中心立柱结构分析与优化

SolidWorks 模型进行模型简化，删除倒角、孔洞等影响不大但
柱的整体结构和筋板分布拓扑优化可以达到刚度提高和轻
表面复杂的特征，导入 AN⁃
量化。
限元分析，假定所有材料密度均
况。应力分布较为均匀，局部单元应力集中，说明整体网格
SYS-workbench 中对模型进行有
structure was optimized and compared with the original structure. The scheme can meet the working conditions and reduce the weight. The structure with the
对优化后的结构再施加工作状态的约束和载荷，对立柱
表2
态多目标优化[J]. 机械工程学报,2011(11):125-133.
0.011 3
-3.5
需要确定的强度和刚度要求。其基本参数参考如表 1 所示。
2020 年 11 月
机电工程技术
表1
式中： F x 为进给时 x 方向受力， F y 为进给时 y 方向受力， F z
立式加工中心基本参数
参数
为进给时的 z 方向力受力。
将相关参数代入得： F x =1 330， F y =3 600， F z =2 216。
[7] 孙晓辉,丁晓红.结构多目标拓扑优化设计[J]. 机械设计与研
最大应力 /MPa
优化后立柱
[4] 崔俊芝.计算机辅助工程(CAE)的现在和未来[J]. 计算机辅助
京:机械工业出版社,2004.
优化前后参数对比
7.019
机械设计与制造,2014(3):117-119.

立式加工中心主轴部件设计.

引言装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展高新技术产业和尖端工业（如：信息技术及其产业，生物技术及其产业，航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。

制造技术和装备是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术则是当今先进制造技术和装备最核心的技术。

当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。

此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。

数控机床技术的发展自1953年美国研制出第一台三坐标方式升降台数控铣床算起，至今已有很多年历史了。

20世纪90年开始，计算机技术及相关的微电子基础工业的高速发展，给数控机床的发展提供了一个良好的平台，使数控机床产业得到了高速的发展。

我国数控技术研究从1958年起步，国产的第一台数控机床是北京第一机床厂生产的三坐标数控铣床。

虽然从时间上看只比国外晚了几年，但由于种种原因，数控机床技术在我国的发展却一直落后于国际水平，到1980年我国的数控机床产量还不到700台。

到90年代，我国的数控机床技术发展才得到了一个较大的提速。

目前，与国外先进水平相比仍存在着较大的差距。

总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

1 绪论1.1 加工中心的发展状况1.1.1 加工中心的国内外发展对于高速加工中心，国外机床在进给驱动上，滚珠丝杠驱动的加工中心快速进给大多在40m/min以上，最高已达到90m/min。

采用直线电机驱动的加工中心已实用化，进给速度可提高到80～100m/min，其应用范围不断扩大。

国外高速加工中心主轴转速一般都在12000～25000r/min，由于某些机床采用磁浮轴承和空气静压轴承，预计转速上限可提高到100000r/min。

高速立式加工中心滑座的拓扑优化

双向相关的，过Ａ通ＷＥ的参数管理可方便地控制
ＣＤ模型的参数，高设计效率；ＡＡ提 ③ ＷＥ的几何建
模模块、限元分析模块和优化设计模块之间可以有
进行双向参数互 ห้องสมุดไป่ตู้ 调用。
１三维建模
在进行ＤＧ５Ｖ８０高速立式加工中心滑座设计时，参考了相同系列加工中心Ｄ８０立式加工中心的滑Ｖ５
座，用Ｓｌｒｓ立了四种滑座方案的三维模采ｏｉＷｏｋ建ｄ
（１案Ｉａ方
（ｃ）方案 Ⅲ
型。根据圣维南原理，倒圆、角、钉孑和一些对倒螺Ｌ尺寸较小的键槽等进行了适当的简化忽略… 。其布筋结构如图１所示。
摘要：用Ｓｌｒｓ滑座的四种方案进行了三维建模，用ＡＳＳＷｏｋｅｃ使ｏｄＷｏｋ对ｉ采ＮＹｒｂｎｈ对各滑座模型进行了静刚度分析，定出了较优的滑座模型，运用ＡＳＳＤｓｎｐｏｅ对其进行了优化设计，证确并ＮＹｅｉＸｌｒｇｒ保
ｍｉｅｔｕｃｕｅｉｅｕｃｄ．ｚｄｓｒｔｒｓｒｄｅ
Ｋｅｒｙｗｏｄｓ：ｓｉｅｓａｉｔｆｎｓ；ｏｌｇｃｌｏｉｉａｉｎｌ；ｔｔｃｓｉｆｅｓｔｐｏｏｉａｐｔｍｚｔｏｄ
Ｏ引言
加工中心作为基础机械产品，先进制造技术是的载体和装备工业的基本生产手段，着生产要求随

一种高端数控机床长短滑座

本实用新型公开了一种高端数控机床长短滑座，包括滑座主体、拼接座、第二液压缸和第一液压缸,所述滑座主体的两侧均开设有主凹槽，两个所述主凹槽的内部均固定有主齿条，所述滑座主体的下底面设置为滑座底板，所述滑座底板的上表面靠近两侧的位置开设有第二滑槽，所述滑座底板的上表面靠近后方的位置开设有左右贯通的第一滑槽，本实用新型设置了拼接座，当需要改变机床的运行长度时，则将拼接座通过液压缸第一液压缸推出，推出后再使用第二液压缸将两个拼接座推开，直至副齿条与主齿条无缝拼接，即滑座成为长滑座，即本装置可以为短滑座也可以为长滑座，满足机床运行的需求。

1、一种高端数控机床长短滑座，包括滑座主体（1）、拼接座（3）、第二液压缸（10）和第一液压缸（12）,其特征在于：所述滑座主体（1）的两侧均开设有主凹槽（5），两个所述主凹槽（5）的内部均固定有主齿条（4），所述滑座主体（1）的下底面设置为滑座底板（11），所述滑座底板（11）的上表面靠近两侧的位置开设有第二滑槽（112），所述滑座底板（11）的上表面靠近后方的位置开设有左右贯通的第一滑槽（111），所述第一液压缸（12）共设置有两个，且两个第一液压缸（12）的中部均固定有滑块（8），所述滑块（8）位于第一滑槽（111）的内部，所述第一液压缸（12）的前端插入有第一液压杆（7），所述拼接座（3）包括拼接座主体（34），所述拼接座主体（34）位于第二滑槽（112）的内部，所述拼接座主体（34）的外侧开设有副凹槽（33），所述副凹槽（33）的内部固定有副齿条（32），两个所述拼接座主体（34）的后端相互靠近的一侧固定有安装板（35），所述安装板（35）与第一液压杆（7）相固定，所述第二液压缸（10）共设置有两个，所述第二液压缸（10）的一端插入有第二液压杆（9），所述第二液压缸（10）远离第二液压杆（9）的一端固定在一个拼接座主体（34）的内侧，所述第二液压杆（9）远离第二液压缸（10）的一端与另个拼接座主体（34）相固定。

数控立式加工中心滑枕导轨结构的设计研究_吴小蓉

Structural Design of Ram Rail in CNC Vertical Machining Center WU Xiaorong, WANG Jun
（Shenyang Machine Too（l Group）Co., Ltd., Shenyang 110142, China）
Abstract： As one of the core structure of CNC vertical machining centers, ram is the direct executive mechanism for machining parts. Reasonable structural design directly impact on the quality of work piece. The square and round ram structure and rails in the CNC vertical machining center are studied. The pros and cons in the operation are analyzed to provide a reference for the design and improvement of similar products. Key words： ram; CNC vertical machining centre; guide rail; structural design
滑枕，由于其本身直径准280 mm，大大提高了车镗深孔功
能的加工范围。
2.2 滑枕导轨形式的比较
目前国内主要使用的导轨形式分别有滑动导轨、滚
动导轨及浇注静压导轨。
208 机械工程师 2014 年第 6 期

基于6σ和目标驱动技术的高速卧式加工中心滑架多目标优化

基于6σ和目标驱动技术的高速卧式加工中心滑架多目标优化丛明;韩滔;赵强;姜美娜【摘要】In allusion to structural characteristics of slider,a finite element model of slider was built firstly,and then a method which combined 6σ and goal driven was put forward to optimize slider.Parameter sensitivity analysis was carried out based on 6σ,and variables which affected the target variable greatly were chosen to be as the design variables.Total mass,deformation and natural frequency of slider were established as objective functions and then multi-objective optimization was carried out,optimization results can be chosen by the priority set pared to the single objective optimization,better solutions for practical engineering problems can be obtained by multi-objective optimization based o n 6σ and goal driven.%针对高速卧式加工中心滑架的结构特点,构建了高速卧式加工中心滑架的有限元模型,并利用基于6σ原则和目标驱动技术的有限元优化分析方法对滑架进行多目标尺寸优化设计。

基于ANSYS Workbench的DVG850滑座的拓扑优化

ｂｔｅｎｔｅ．ＮＹｒｂｎｈｔｅｓｔｔｎｓ０ｈｌｅｉａａｚｄＴｅ，ｈｏｅｉｏｔｅｗｅｍＩＡＳＳＷｏｋｅｃ，ｔｉｓｆｅｓ厂ｔｅｓｄｓｎｙｅ．ｈｎｔｅｍｄｌｓｐｉｈｎｈａｃｉｆｉｌ－ｍｉｄｉＮＹｅｉｎｐｏｅ．ｏｐｒｇｗｔｅｏｉｉａｅｉ，０ｏｅｗｉｔ厂ｈｐｉｉｄｚｎＡＳＳＤｓＸｌｒｒｍａｉｉｔｒｎｄｓｎ１％ｆｔｅｈｔｅｏｔｚｅｇＣｎｈｈｇｌｇｈｇＱｍｅｓｕｔｒｉｒｄｃｄａｄｔｅｓｉｓｆｎｓｏｉｓｌｓｒｎｌｅｉ．ｈｏｔｎｄｉｇｏｌ－ｔｃｕｅｓｅｕｅｎｔｃｔｅｓｉｓ嬲ａｅａｏｉａｄｓＴｅｒＨａｌｒｅｒｈａｉｔｔｆｎｇｇｉｎｎｆｅ
ｒｎｖｎｒｔｌｎｒａｅ．ａｔｍｉｇｐａｓａｅｉｃｅｓｄｏ
Ｋｅｒ：ｉｅ；ｙｗ０ｄｓＳｌｄＴｏｐｏｏｉａｐｔｍｉａｉｌｇｃｌｏｉｚｔｏｎ；ＡＮＳＹＳｏｋｂｅｈＷｒｎｃ
◆ ００ ● ００ ◆ ００ ◆ ｏ０ ● ００● ００ ◆ ００ ● ００ ◆ ０ｏ◆ ００ ◆ ００ ◆ ００ ● ００◆ ００● ｏ０ ● ００ ◆ ００● ００ ◆ ００ ◆ ００ ◆ ００◆ ００ ● ００ ◆ ００◆ ００◆ ００ ● ００ ◆ ００ ◆ ００● ００ ◆ ００ ◆ ００ ◆ ００◆ ００ ◆ ００ ◆ ００ ● ００◆ ００◆ ００◆ ００ ● ００

(完整版)立式加工中心结构

由于立式加工中心结构变化多端，部分机床的结构十分复杂，除以上几种典型的结构形式外，立式加工中心还有许多其它的结构形式。由于篇幅所限，在此就不一一介绍了。
A、由于独特的结构，此类机床刚性好，精度高。
B、主轴箱部件不悬伸，加工时不承受弯矩造成的变形。
C、图5所示的框中框结构，机床可以做到高速加工，高速定位。
D、图5所示的框中框结构，可以做到重心驱动。即双丝杠驱动的合力通过了移动部件的重心，是近年来高速、高精度加工的重大突破。（Y／Z轴双丝杠驱动）。
鞍座机床结构见图4，机床立柱固定在底座上，
A、机床成本低，设计、制造比较容易。
B、容易实现批量化生产。
C、与动立柱式加工中心相比：机床的立柱部件、主轴箱部件刚性好；在切削过程中，主轴箱部件振动小。
1.1十字滑台结构（工作台有两个方向运动）
机床结构见下图1。立柱固定在底座上，鞍座带着工作台在底座上做前后方向（Y方向）运动，工作台在鞍座上做左右方向（X方向）运动，主轴箱在立柱上做上下方向（Z方向）运动。
B、由于工作台不移动，和同规格的动工作台式结构的产品相比，工作台上可以放置更大的工件和异形工件，而不必担心工件会和机床的其它部分发生干涉。另外，对于重心位置不正的零件也可以顺利地实现高精度加工。
C、由于X轴运动完全由立柱的移动来实现，立柱在底座上的运动不会在X轴行程的两端产生运动部件悬伸的情况，保证了运动部件在X轴全行程上受力情况不发生变化，因而使机床具有更好的精度和刚性。另外，固定的工作台使得操作者更容易靠近，装卸工件的操作更加容易和省力，操作的宜人性有十分明显的提高。
工作台
鞍座
底座
图1
1.2其它结构（工作台有一个方向运动）
机床结构见下图2。立柱固定在底座上，工作台在底座上做前后方向（Y方向）运动，鞍座带着主轴箱在立柱上做左右方向（X方向）运动，主轴箱在鞍座上做上下方向（Z方向）运动。

立式数控加工中心的加工工序改进和简化

立式数控加工中心的加工工序改进和简化现代制造业中，数控加工是一种高精度、高效率的加工方法，能够满足各类零部件的需求。

而立式数控加工中心作为一种常见的数控加工设备，具有结构简单、操作方便、加工范围广等优势，被广泛应用于各个行业。

然而，在使用立式数控加工中心进行加工过程中，仍然存在着一些工序需要改进与简化的问题。

首先，对于立式数控加工中心加工工序的改进和简化，可以从工艺流程的优化入手。

通过对工艺流程进行细致的分析，可以发现一些冗余的工序和低效的操作，从而进行相应的改进和简化。

例如，通过合理布置工装夹具、优化刀具路径以及合理安排加工顺序，可以减少不必要的工艺环节和加工次数，提高加工效率和加工质量。

同时，合理选择加工参数也是改进和简化立式数控加工中心加工工序的重要因素。

不同材料和工件的加工参数应进行详细的分析和优化，以实现最佳的加工效果。

例如，通过合理调整切削速度、进给速度和切削深度等参数，可以提高加工速度和加工质量，减少工序的繁琐性和重复性，从而进一步改进和简化加工工序。

另外，采用先进的刀具和夹具技术也是改进立式数控加工中心加工工序的有效措施之一。

刀具作为加工中心的重要组成部分，直接影响着加工效率和加工质量。

通过选用高性能的刀具，如硬质合金刀具、涂层刀具等，可以提高加工质量和切削效率，减少刀具更换的频率，简化加工工序的同时也减少了生产成本。

此外，合理利用现代化的数控编程技术也是改进和简化立式数控加工中心加工工序的重要途径之一。

通过使用CAD/CAM软件进行数控编程，可以实现复杂工艺的自动编程和模拟仿真，缩短准备时间，减少人为错误和重复工作，提供更加精确的工序控制。

在改进立式数控加工中心加工工序的过程中，还应注重人员培训和技术支持。

通过培训操作人员的加工技能，提高其对设备的操作熟练度和对加工工艺的理解，可以进一步提高加工效率和加工质量，降低故障率和生产成本。

同时，及时提供技术支持和维护保养，保证设备的正常运行和长时间稳定性，为工序改进和简化提供良好的技术保障。

立式加工中心动力学分析及结构优化研究

立式加工中心动力学分析及结构优化研究罗和平;汲军;杨赫然;穆士博【摘要】研究了通过机床的动态特性分析进行结构优化的方法,提出了一种新的优化设计方案.针对对机床整机模态特性和谐响应特性,在有限元分析软件中对机床动态性能进行了仿真.分析结果表明,主轴箱和立柱为机床敏感部位,因此使用有限元分析软件对主轴箱进行拓扑优化,并且为立柱增加筋板.根据优化结果重新设计机床主轴箱和立柱结构,将优化后与未优化的机床的分析结果进行对比,结果表明机床的动态性能得到明显改善,主轴箱各阶固有频率提高10％左右,机床整机固有频率提高4％左右,x方向上的响应峰值减少约2％.【期刊名称】《重型机械》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】5页(P31-35)【关键词】立式加工中心;主轴箱;模态分析;谐响应分析;拓扑优化【作者】罗和平;汲军;杨赫然;穆士博【作者单位】沈阳机床股份有限公司,辽宁沈阳110142;沈阳机床股份有限公司,辽宁沈阳110142;沈阳工业大学机械工程学院,辽宁沈阳110870;沈阳工业大学机械工程学院,辽宁沈阳110870【正文语种】中文【中图分类】TH1640 前言数控机床加工精度与机床结构、材料、伺服驱动系统、数控系统、加工过程有着密切联系。

现代数控机床向着高速、高精度、高性能的方向发展，对机床的动态性能提出了更高需求。

因此对机床动态性能深入细致的研究是必要的。

机床的动态特性是由其自身的质量、阻尼、刚度以及外部激励共同决定的。

对机床的动态特性研究包括了模态分析，谐响应分析等分析。

其中机床模态分析得到的结果是后面分析计算的基石，通常根据机床动力学分析结果来对机床进行优化设计达到改善机床的动态性能的目的。

近些年国内有许多针对机床的动态特性的研究。

其中文献［1］中研究了机床振动的基本理论，机床动力学建模与动态性能优化设计的方法；在文献［2］中针对机床立柱的结构动力学分析提出了一个新的基于拓扑优化方法的立柱结构设计，有效的提高了机床的动态特性；文献［3］对机床床身和立柱在有限元软件中进行了谐响应分析；文献［4］、［5］中分别使用 Ansys workbench和ABAQUS对机床工作台和夹具进行了结构优化设计；在文献［6］中，针对板条状结构提出了基于变密度理论固体各向同性微结构材料惩罚模型法的拓扑优化设计方法并且证明了该方法的实用性；文献［7］中将拓扑优化的方法进一步的推广到更一般的多物理及多学科的问题求解中，使得拓扑优化设计在工程中得到更好的应用；文献［8］在Hypermesh中完成了机床横梁的轻量化设计；文献［9］、［10］中分别在Ansys和Abaqus中对超高速机床主轴和立式加工中心进行了模态分析。

分析高精密立式磨床故障及优化措施

05
高精密立式磨床故障排除与维护建议
建立完善的维护体系
制定日常维护计划
根据高精密立式磨床的实际使用情况，制定日常维护计划，包括清洁、检查、调整和润滑等步骤。
定期大修
针对关键部件和易损件，制定定期大修计划，确保磨床始终处于良好状态。
建立维护档案
为每台磨床建立维护档案，记录维护细节和故障维修过程，为后续维护提供参考。
定期检查与保养
01
定期检查
按照维护计划，定期对磨床的各个部件进行检查，确保没有异常情况。
及时调整
02
03
更换易损件
针对检查中发现的问题，及时进行调整，保证磨床的精度和性能。
针对易损件，如轴承、密封件等，定期进行检查和更换，防止因小问题导致的大故障。
快速故障排除流程
故障诊断
制定维修方案
高精密立式磨床的主要故障类型包括机械故障、液压故障和电气故障。其中，机械故障是最为常见的故障类型，主要涉及齿轮、轴承、导轨等机械部件的磨损、松动等问题。液压故障主要表现为油路堵塞、液压阀失效等。电气故障则包括电机损坏、电路断路等问题。
故障原因分析
高精密立式磨床的故障原因主要包括设计缺陷、制造误差、使用不当和维护不当等方面。其中，设计缺陷主要表现为结构不合理、选材不当等；制造误差主要是由于加工精度不足、装配不当等引起的；使用不当包括超负荷使用、使用环境恶劣等；维护不当则表现为定期维护不及时、润滑不良等。
一旦出现故障，迅速进行诊断，确定故障部位和原因。
根据故障诊断结果，制定维修方案，准备好所需工具和备件。
实施维修
验收与记录
按照维修方案，逐步实施维修，确保故障彻底排除。

滑座加工工艺流程

滑座加工工艺流程1.开料：将滑座选用的材料切割成合适尺寸的坯料。

Material cutting: Cut the selected material for the slide seat into suitable size blanks.2.粗加工：利用车床等设备对滑座进行初步的加工，去除多余的材料。

Rough machining: Use lathes and other equipment for preliminary processing of the slide seat to remove excess material.3.铣削：使用铣床对滑座进行平整和轮廓加工。

Milling: Use a milling machine to flatten and contour the slide seat.4.钻孔：在滑座上加工出固定螺栓的孔。

Drilling: Drill holes for fixing bolts on the slide seat.5.车削：利用车床对滑座进行精细加工，提高其精度和表面质量。

Turning: Use a lathe for precision machining of the slide seat to improve its accuracy and surface quality.6.攻丝：在滑座上开设螺纹孔，以便安装螺钉或螺栓。

Threading: Tap threaded holes on the slide seat for installing screws or bolts.7.研磨：对滑座的表面进行磨削，提高其表面光洁度和精度。

Grinding: Grind the surface of the slide seat to improveits surface finish and accuracy.8.装配：将滑座的零部件组装在一起，进行整体调试。

高速立式加工中心主轴箱结构分析及优化

168机械设计与制造M achi ner yD es i gn&M anuf act ur e第12期20l O 年12月文章编号：l ool 一3997(2010)12加168—02高速立式加工中心主轴箱结构分析及优化奉陆君1文怀兴1吕玉清：(1陕西科技大学机电工程学院，西安710021)(2宁夏中卫大河机床有限责任公司，中卫755000)St r uC t ure anaI ys i s a nd O pt -r ni za t l on 0f hi gh s pe ed V er t i cal pr O ces s i ng c ent er Spi ndIe boxL U Junl ，W E NH uai —xi n91，I ⅣY u —qi n92(1Col l egeof M echni cal and E l ect r i ca lEngi neer i ng ，ShaI l 】【i U ni ver s i t y of Sci ence andTechnol og)，，X i ’舳71002l ，C hi na)(2N i ngxi aD a he M ach i ne T001Co ，堋)．，Zhongwei755000，C hi na)【摘要】以高速立式加工中心主轴箱为研究对象，为满足高速加工中心整体性能的需要，利用pm 僵软件，建立了四种主轴箱结构的三维模型，分别进行了主轴箱的力学分析和静刚度计算，并对最优设计方案进行了合理的结构优化。

在满足主轴箱刚度的前提下，减少了重量，降低了成本。

为主轴箱动态性能的分析研究奠定了基础，为提高机床性能提供理论依据。

关键词：主轴箱；pr o ／E ；静刚度【Abst r act 】ye 以记面朋韶砌l i 蟛ce 船r 彬施D V G850印i ，蒯e 6饿∞￡砘r ese 伽^D 巧ect ，讥D r I 如r 幻sm i 以加e pe 咖，7加聊e 矿m 凹^i ni 昭ce ，蹴r ，so es ≠如倦kd o ￡^Me —di 聊瑚i o ，以，加如Z 矿z 船曲讹￡柳印流一d ％60菇琊e 旷pr o ／E s 够加删，c 凹7诒d D Ⅲ琥e ，，掰c^觎如d 珊t 咖括∞谢sfi 矛％ss c 如“勉i o 瑚协如据丌，zi ，配口化∞o ，I 曲如strz ￡c 舌Ⅱ，谢∞以9p 砌孔拓越iD 扎pr(，黝．7讫P 阳s Ⅱ如s^o 钟￡^m 朋它磨es “，eo 厂f^e s ￡拚；陀s s o 厂spi 蒯跆6蹦，r ed ∽ed 埘e 动￡锄df D 埘er cos 托^prD ￡}i 如sD 如“凡dm i 帆如r 彻nf ys 蠡i ngthe 由彻n 幻pe 咖嗍e 妒印眺抛6∞，翻耐pM 枷音口f 胁D 阳￡i cZ 6∞诂加ri ，印聊ei 喈￡船pe 咖愀e 矿，noc 危i 加．K ey w or ds ：Spi nm ebox ；Pm ／E ；St at i cst j f f ne 鲻中图分类号：T H l 22文献标识码：Al H I J 吞高速加工有生产率高、切削力小、工件热变形小、加工精度和表面质量高等四大优点。