龙门四轴镗床动力滑台静动态特性分析
                                                  杨成林1,曹中玉1,龙伟霞2
                                      (1.河南省机械设计研究院有限公司，河南 郑州  450000）
                                        （2.卡特皮勒（郑州）有限公司，河南 郑州  450000)
     首先介绍了龙门四轴镗床动力滑台的结构特点，然后建立动力滑台三维有限元模型，并在此基础上进行静动态特性分析，得到位移及应力应变云图，同时对动力滑台进行了模态分析，所得结果为动力滑台性能评估以及动力滑台的进一步改进提供了理论依据。

    龙门四轴镗床是一种高效的专用组合机床，主要用于大型孔件的加工，能够一次装夹完成多对孔的加工［1］。其动力滑台是传递动力、完成进给运动的关键零部件，因此对动力滑台进行静动态特性分析对于提高龙门四轴镗床的可靠性、加工精度及效率具有重要意义。本文采用有限元分析方法，对龙门四轴镗床动力滑台的静刚度、低阶模态等关键因素进行分析。

1动力滑台的结构特点
     龙门四轴镗床三维模型如图1所示，其床身两端共有4个立柱，其中一端的2个大立柱固定，另一端的2个小立柱置于水平导轨之上。每个立柱上均有动力头和动力滑台［2］。

图1〓龙门四轴镗床三维图〖HT7〗〖HT5SS〗

     动力滑台与立柱以竖直导轨相连，加工时，工件固定在工作台上，动力滑台通过竖直导轨上下移动来找正定位。动力头安装在滑台上，由电机驱动丝杆机构实现滑台的工作进给从而完成切削运动。因此，动力滑台的结构设计关系到龙门四轴镗床的定位精度和加工精度。结合实际情况设计的动力滑台三维模型如图2所示，其截面图如图3所示。

图2〓动力滑台三维图

图3〓动力滑台截面图

    相比较液压动力滑台，该龙门四轴镗床所采用的机械动力滑台具有工作安全可靠、进给量稳定、低速无爬行、高速无振动等优点，能够很好地满足对加工质量的要求。


作者简介：杨成林（1988—），男，河南许昌人，河南省机械设计研究院有限公司工程师，主要研究方向为机械设计与制造。


（文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289）