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数控龙门磨床数字化设计研究工作应如何开展?
发布时间:2019-07-23 点击次数:74次
  目前随着现代化数字设计技术的发展,在机床设计上开展数字化设计的技术研究是势在必行的。对于数控龙门磨床,应开展如下数字化设计研究工作:
 
  (1)、对机床整机进行几何建模并进行静力学分析及模态分析和谐响应分析,寻找机床结构设计的薄弱环节。
 
  (2)、合理解决机床大件质量分布参数的结构和动特性、合理选择匹配各个部件的连接方式和参数,获得更好的加工性能。特别是对机床床身、工作台、立柱及活动横梁等大件,因重力及切削力等因素使其产生变形对加工精度的影响进行分析,通过有限元分析手段,研究机床结构件的合理断面形状和尺寸,筋板的布置形式和筋板尺寸,结构零件之间的联结刚性等。例如活动横梁是龙门导轨磨床最重要也是最薄弱环节,其几何精度的稳定性,直接影响机床横向加工的工作精度。活动横梁上分别安装卧式周边磨头及立式万能磨头运动组件,其运动机构共用活动横梁导轨,由于两套运动组件运动载荷的不同,造成其运动负载对横梁结构刚性提出不同的要求。通过有限元分析手段获得相关动态结构刚性参数,优化活动横梁结构件的合理断面形状和尺寸,筋板的布置形式和筋板尺寸。同时分析两套运动组件运动负载对活动横梁刚性影响参数的不同,利用误差曲线复映理论,对活动横梁基准运动导轨实施反误差变形结构设计,解决因载荷变化影响导轨磨床横向几何精度的影响问题。
 
  (3)、在静态分析的基础上,进行模态分析,得到机床系统的固有频率和主振型,进而对机床进行结构动态设计和优化。
 
  (4)、由于机床结合面破坏了机床结构的连续性,造成机床模态的复杂化,而机床刚度50%、阻尼的80%来源于结合面,机床结合面的设计对于机床整体动力学特征有着至关重要的作用,因此无论是机床整机建模还是动力学分析,必须进行机床的结合面的分析及优化,通过修改机床结合面的设计及改变结合面的参数,提高机床的动态特性。
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