高速数控车床进给系统主要零件受力分析.pdfVIP

· 24 · 组合机床与 自动化加工技术 第 3期 2．2 确定载荷 ： 滑板载荷分析： 在刀尖位置的切削力 ： 主切 削力 F ： 3480N j■一 f ： 进给抗力 F =3480×0．25=870N 切深抗力 F = ～ 3480x0．4 =1392N 用于 方 向进 给 的直 线 电机 的磁 吸 引力 13500N [ 将其均布在 15个硬点上。13500／15=900N在 电机所在的滑板底 面设置 了与滑板 l5个孔位置对 图3 滑板零件的加载图 应的硬点，用于加载。 床鞍载荷分析 ： 当滑板运行到最大行程，即相对 于主轴中心最 远行程位置。考虑此时为变形最大的位置。 床鞍受力分析： 滑板传递下来的力，由滑板部分的计算可以得 出。床鞍部分上有 l6个硬点在导轨上，与滑板部分 中滑块上 的 16个硬点相对应 。力之间为相互作用 力。转换时注意床鞍部分坐标系与滑板部分坐标系 的关系。力 的方 向有 和 y方 向。 床鞍上下各有一直线 电机 ，上面 的直线 电机与 床鞍接触面上我们选用了 18个节点来施加此 吸引 力。13500／18=750N方向床鞍坐标系 的y方 向；床 图4 床鞍零件 的加载图 鞍下面电机 的电磁吸力 18000／18：1000N方向床鞍 3 有 限元求解 结果 坐标系 y方 向。 与此 同时 ，用于约束滑板在滑板坐标系中的 x 3．1 滑板的计算结果分析 方向 自由度，通过电机 ，将给床鞍一个力，这个力也 滑板 方向位移云图如图 5所示 ，从图中可以 均布在这 18个节点上。791．89／18=44N方向床鞍 看出滑板在切削力作用下 ，滑板的左上和右下角发 坐标系 Z方 向。 生最大 向位移 ，分别为 ：1．84×10一m，一1．92× 10～m，即在图中标有 M ，M 的位置 。说明，在 An— 2．3 约束条件 sys中，位移是带有符号 的代数值 ，正 负表示相对未 滑板和导轨的 四个滑块在 ansys里面被粘接在 变形位置的方 向，沿坐标系正方 向为正 ，下同。这主 一 起 。每个滑块设置 了四个硬点 ，四个硬点的l，和 z 要是因为在切深抗力作用下，使右下角受压 ，左上角 方 向的 自由度被限制。 受拉形成。 滑板底部的16个硬点被施加 方向的约束 (即 工作时电机锁紧滑板)。 Ansys添加载荷及约束后如图3所示。 床鞍和导轨的四个滑块滑块底面固定其 和 y 方 向两个 自由度 。 与下面接触的床鞍底 面上 的 18个节点 固定 Z 方向的 自由度。 图5 滑板 方向节点位移 图 Ansys划分网格后添加载荷 约束效果 图如 图4 滑板 y方 向位移云图如下图 6所示 ：滑板 的右 所示 。 上和左下角发生最大 y向位移 ，分别为 ：3．97×10