TOM_SP3208B大型数控龙门铣床横梁的设计分析与制造

TOM_SP3208B大型数控龙门铣床横梁的设计分析与制造

, 2265( 2011) 12 , 0105 , 04: 1001 文章编号 TOM-SP3208B大型数控龙门铣床横梁的 *

设计分析不制造

11 2 2 2 ,,,,睿 芳曾晨光曾晨辉志胡 王

黎 ( 1, ,, 2650031;于南省机械研究设计院 机电一体化重点应用实验室昆明昆明台成精密机械有限

,650600)公司昆明

: 。、摘要横梁是龙门式镗铣床的主要支承件文章对横梁的截面形状导轨的分布形式以及筋板结构 布置进行了设计研究,幵采用有限元分析斱法,获得了横梁在最恶劣工况下的变形位移和应力分布。 加工制造时,通过变形补偿的加工工艺,保证了横梁的几何精度 。

关键词: 数控龙门铣床; 横梁; 有限元; 变形补偿 : TH16; TG65: A中图分类号文献标识码

Design Analysis and Manufacture of Beam for TOM-SP3208B Large CNC Gantry milling machine

1 2 2 2 1WANG Fang,ZENG Chen-guang,ZENG Chen-hui,LI Zhi,HU Rui ( 1, Yunnan Mechanical Research , Design Institute,Key Laboratory of Electric-mechnical Integrated Ap- plication Technology of Yunnan Povince,Kunming 650031,China; 2, Kunming Tai-Cheng Precision Ma- chnery Co, ,Ltd, ,Kunmng 650600,Chna) iii

Abstract: Beam is the major supporting part of gantry milling machine, This article introduces design study on the shape of section for the beam ,distribution of rails form and the layout of reinforcement plates, Finite element method w as used to obtain the deformation and stress distribution of the beam un- der the w orst w orking conditions, In order to ensure the geometric accuracy of the beam ,the Processing techniques of deformation compensation w as used w hen manufacturing 。

Key words: CNC gantry milling machine; beam ;Deformation compensationFEM ;

。,的变形位 移 和 应 力 分 布根 据 分 析 结 果 的 指 导在 0 引言 ,,横梁的加工制造时通过变形补偿的加工工艺使横 ,在机械加工 领 域龙 门 式 镗 铣 床 具 有 加 工 跨 距 ,梁的几何精 度 控 制 在 允 许 的 范 围 之 内从 而 保 证 了 、、、大效率高刚度好能使工件获得很高的加工精 度 。整机的加工精度

,。和表面质 量 等 特 点适 合 于 大 型 零 件 的 加 工在 航 1 TOM-SP3208B 数控龙门式镗铣床整体结构 、、、空航天汽车模具等制造行业中得到了广泛的 应

,1,。TOM-SP3208B ,用大型数控龙门式镗铣床是昆明 机床采用工 作 台 移 动 型 设 计主 体 结 构 包 括 床

、、、、、,台成精密机械有限公司和于南机械研究设计院通过 身工作台立柱横梁滑座主轴系统等部分再配

“、、”。,( B × )L有三 个 轴 的 进 给 系 统工 作 台 尺 寸 宽 产学研合作而研发生产的新产品 长 1

,2500mm ×800 0mm,工 作 台 移 动 斱 向 行 程 ( X 轴 ) 横梁是龙门 式 镗 铣 床 的 主 要 支 承 件对 整 个 机

,2,。8200mm,主轴滑座移动斱向行程( Y 轴) 3800mm ( 有 床的性能影响非常大本文根据横梁的载荷情况

,、 效行程 3200mm ) ,主 轴 上 下 移 动 斱 向 行 程 ( Z 轴 ) 以及龙门式镗铣床的使用要求对横梁的截面形状

,1250mm,( W) 3200mm。导轨的分布形 式 以 及 筋 板 结 构 布 置 进 行 了 设 计幵 龙门宽度主轴结构采用能满

,,、采用有限元分 析 斱 法获 得 了 横 梁 在 最 恶 劣 工 况 下 足多种铣头连接的设计布局可不各种万向铣头直

, 05 , 09; : 2011 , 06 , 15: 2011 收稿日期修回日期

* 基金项目: 昆明市科技计划工业不高新技术重大与项资金项目( 昆科计 08G030403)

作者简介: 王芳( 1966—) 女,白族,于南大理人,于南省机械研究设计院高级工程师,现从事机电一体化设计研究,( E ,m ail) km_wf66 @ sina, com。

12 第 期106 ?? 组合机床不自动化加工技术

、,角铣头延伸头等外购标准功能部件连接以实现五 2. 2 横梁的截面形状和导轨形式设计 ,, 面加工不传统的装配四个铣头的老式龙门铣比较,当机床支承 件 受 弯 曲 和 扭 转 载 荷 时支 承 件 的 、、。结构简单使用斱便使用效率高机床整体结构如 ,,变形不但不截面面积大小有关而丏不截面形状即

1 。图 所示 。,不截面惯 性 矩 有 很 大 关 系一 般 来 说斱 形 截 面 的