复杂箱体精密复合镗铣加工中心结构设计中若干问题研究
精密复合式镗铣加工中心作为机械制造生产中的大型基础设备，其在航空、 航天、船舶、汽车、发电装置、军工等领域的产品制造中占据着重要地位，机床 的加工精度和加工效率将直接影响到终端产品的质量和成本。本文在综合分析国 内外镗铣床的结构特点和*技术的基础上，通过组合创新与工艺原理性创新相 结合，研发出拥有自主知识产权、国内外的精密复合式镗铣加工中心，研究 并解决了在结构设计中的几个关键问题，具体的解决方法及结果如下：
1. 针对数控机床总体结构的布局型式，通过分析和归纳各类机床的运动及运动 分配形式的特点，在对箱体类零件的结构特征进行深入分析的基础上，针对加工 复杂箱体零件的设备进行了需求分析。在综合机床运动部件的轻质量、高刚度要 求的基础上，提出了将龙门结构和卧式结构相结合，采用电主轴与机械主轴相结 合的双主轴、单龙门立卧布局的复合化结构。
2. 针对主要功能部件结构设计，通过分析国内外镗铣机床*结构的基础上， 提出复合镗铣加工中心主要功能部件的具体结构形式，其中包含的关键技术有： 重心驱动技术在镗削系统中的应用、高性能进给装置结构设计、精密回转工作台 的结构设计，并重点研究了重心驱动中双丝杠的跨距对系统振动的影响。
3. 针对镗削主轴滑枕的挠曲变形引起的误差问题，提出了一种新型的“液压一 拉杆”变形补偿法。利用有限元分析得到了滑枕挠曲变形的分布规律，基于材料 力学相关理论计算得出了拉杆补偿力的初算值，同时结合有限元仿真与小二乘 法拟合得到拉杆补偿力与滑枕行程的关系曲线，通过分析得出了“液压一拉杆” 补偿法能够将滑枕的大挠曲变形误差控制在l〇pm之内。
4. 针对复合式镗铣加工中心的床身部件进行了结构设计和优化分析。在建立了 三种不同筋板布置型式的床身结构的基础上，通过有限元分析比较了床身筋板布 置型式以及筋板厚度变化对床身静动态特性的影响，基于床身综合性能的层次分 析法与筋板厚度的灵敏度分析，优化了床身的筋板布置和筋板的几何尺寸参数。
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2. 针对主要功能部件结构设计，通过分析国内外镗铣机床*结构的基础上， 提出复合镗铣加工中心主要功能部件的具体结构形式，其中包含的关键技术有： 重心驱动技术在镗削系统中的应用、高性能进给装置结构设计、精密回转工作台 的结构设计，并重点研究了重心驱动中双丝杠的跨距对系统振动的影响。
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