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立式加工中心結構設計以高速、高精、為基礎
閱讀：1260 發布時間：2017-8-1
立式加工中心為保證機床的精度穩定，床身、立柱、滑座、主軸箱等都采用有限元分析，應用高阻尼性能的鑄鐵制造；公道的截面設計和筋格布置，盡量避免行程中出現不公道的懸臂狀態；導軌采用高剛性滾柱導軌，安裝基面精密刮研。
機床設計從常用的功能設計進一步發展為機床結構的剛度設計、精度設計、高速化設計、誤差補償技術、壽命設計和可靠性設計等現代*機床設計技術。為了實現精密機床設計要求，在機床設計中對各方面進行了綜合考慮。
為保證機床結構設計的公道性，對基礎件、傳動系統、主軸及整機都進行了有限元分析，找出設計的薄弱環節加以改進，對機床整體性能優化和高剛性設計起到很好的指導作用。
在設計開發過程的初期，初步設計了外形尺寸和工作區范圍相同而結構不同的四套方案，即：定梁頂置滑枕式、定立柱十字工作臺式、橫梁滑座式和定立柱三坐標單元式四種結構。通過有限元剛度分析和加工誤差分析，得出方案1(即定梁頂置滑枕式)的剛度是zui大的，且誤差分配也比較公道，所以在實際設計中選擇了方案1。
按方案1的結構進行了機床整機和部件的設計，并且根據設計圖對機床整機和部件進行了有限元分析和結構參數改進，避免薄弱環節的出現。結論如下：與同類的立式加工中心相比，這臺機床在各個方向的剛度都具有較大的上風，綜合當量剛度約進步40%至兩倍以上，并且三個方向的剛度值較均勻
立式加工中心這種布局結構的優點是：床身、立柱分體，且主要構件均呈箱形結構，加工中不易變形，加工工藝性好；結合面較大，基礎穩固，主軸懸伸小，整體結構剛度高；左右*對稱式設計，主軸X向熱平衡較好；Y向懸伸小，熱變形影響小；X、Y、Z軸移動部件輕，加速性好；構件結構穩固易于保證導軌運動精度，精度穩定性好。