臥式加工中心立柱的分析設(shè)計

  曲軸是發(fā)動機的核心部件之一，其加工精度要求較高，傳統(tǒng)的臥式車削和立式銑削已經(jīng)無法滿足曲軸越來越高的精度要求。目前，國內(nèi)曲軸制造業(yè)面臨著成本和效率的雙重壓力。

      針對傳統(tǒng)加工方法在加工精度上的不足，研制一種整體結(jié)構(gòu)為正T型的曲軸端面加工中心。它采用整體式床身設(shè)計，主軸箱非重1心驅(qū)動，避免一些由于客觀原因而造成的精度誤差。大型機床能夠達到的加工精度與機床結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性直接相關(guān)，因此合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以提高曲軸加工的效率和精度，從而提高曲軸加工的自動化水平。康方、范晉偉等人通過分析立柱各階模態(tài)的特點，找到變形1大區(qū)域，并在此區(qū)域選取一點進行諧響應(yīng)分析以對其進行更有效分析?？梢妼ηS端面加工中心進行必要的結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析，能了解結(jié)構(gòu)不足之處，為后續(xù)改進提高結(jié)構(gòu)強度、剛度提供依據(jù)，使其更加合理化。

     由于床身體積較大，整體剛度好，因此本研究將基于ANSYS 軟件，根據(jù)動力學(xué)分析理論重點針對立柱以及主軸箱進行動力學(xué)分析，以研究其在不同工況下的動態(tài)特性。這些分析可對該曲軸端面加工中心立柱的結(jié)構(gòu)改進提供重要的理論依據(jù)。

   機床立柱及主軸箱結(jié)構(gòu)模型

      在立柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，整體剛度越高越穩(wěn)定。本研究考慮了加工中心的和剛度要求，盡可能減少零件數(shù)量，采用整體式立柱設(shè)計，整個立柱呈空腔結(jié)構(gòu); 主軸箱作為重要部件之一采用非重1心驅(qū)動設(shè)計。傳統(tǒng)的主軸形式會因為加工過程中主軸重1心位置的變化而引起主軸軸心位置偏移，而采用非重1心驅(qū)動的方式很好地避免了由于加工過程中主軸由于重1心位置改變而產(chǎn)生的“低頭”現(xiàn)象。

立式和龍門加工中心到底是什么關(guān)系

  它是一種數(shù)控機床，主軸通常為臥式或立式結(jié)構(gòu)，并具有兩種或兩種以上加工方式（如銑削、鏜削、鉆削），通過加工程序能從刀庫或類似存儲單元進行自動換刀。在一定范圍內(nèi)，該機床也可進行人工控制。

      在我國現(xiàn)行《稅則》中，子目8457.10“加工中心”下拆有本國子目8457.1010“立式”、8457.1020“臥式”及8457.1030“龍門式”等，即立式加工中心和龍門式加工中心目前被列于同級子目。

      但對于非復(fù)合的機床而言，立式和臥式加工中心主要是以主軸布置方向作為區(qū)分的標準，而龍門式加工中心則是以具有龍門結(jié)構(gòu)為主要特征的一類機床。（注：但具有龍門結(jié)構(gòu)的加工中心未必就屬于龍門式加工中心）

      由于8457.10下存在同級子目按不同標準進行拆分的情況，因此就可能導(dǎo)致不同子目范圍存在交叉的隱患。

      事實上，根據(jù)GB/T 18400.2-2010《加工中心檢驗條件 第2部分：立式或帶垂直主回轉(zhuǎn)軸的萬1能主軸頭機床幾何精度檢驗（垂直Z軸）》關(guān)于機床結(jié)構(gòu)型式的圖解，型式V10（龍門固定式）和V11（龍門移動式）都屬于立式加工中心的結(jié)構(gòu)型式。（注：字母“V”代表“立式”）

      也就是說，在我國標準中，龍門式加工中心與立式加工中心的商品范圍實際上為從屬關(guān)系，而非現(xiàn)行《稅則》中的并列關(guān)系。

      由于8457.1010“立式”與8457.1030“龍門式”均為本國列目，且尚無對應(yīng)的本國子目注釋，故應(yīng)遵循標準關(guān)于加工中心的分類要求。