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卧式加工中心立柱的分析设计

机床立柱及主轴箱结构模型

在立柱的结构设计中，整体刚度越高越稳定。本研究考虑了加工中心的和刚度要求，尽可能减少零件数量，采用整体式立柱设计，整个立柱呈空腔结构; 主轴箱作为重要部件之一采用非重1心驱动设计。传统的主轴形式会因为加工过程中主轴重1心位置的变化而引起主轴轴心位置偏移，而采用非重1心驱动的方式很好地避免了由于加工过程中主轴由于重1心位置改变而产生的“低头”现象。

卧式加工中心立柱底座结构设计提率很有必

　为解决卧式加工中心立柱装配的精度调节比较繁琐的问题，精密卧式加工中心，设计了底座结构，使立柱装配精度调节更方便，显著地提高了工作效率并保证了机床精度。

　　随着科技的进步， 作为工业基础设备的机床向着高速、高精密的方向发展，人们对机床的精度提出了更高的要求。影响机床精度的因素主要有零件加工精度、装配精度、环境温度及湿度等。本文通过设计新型立柱及底座结构，单工位卧式加工中心，以达到提高立柱装配精度、简化生产流程和提高工作效率的目的。

1.立柱和底座结构

　　本立柱下表面在左、右、后三边中点处，分别开100mm×170mm×30mm的键槽，槽的两个侧面为精加工面。

　　底座上表面对应立柱键槽位置， 同样开1 0 0 m m ×170mm×30mm的键槽A1、A2、A 3 ， 槽的两个侧面为精加工面。底座上表面左、右边再开100mm×140mm×30mm的槽B1、B2、B3、B4，双工作台卧式加工中心，并在与立柱紧固的螺钉孔周围，加工出8个灌胶区域。

　　2. 装配与调节精度

　　（1）立柱与底座装配。在床身精度调节完毕之后，将底座与床身上的导轨滑块用螺钉联接起来，按工艺要求调好底座与床身基准导轨基准边的垂直度、平行度等。

　　将调节立柱扭转（B 轴方向）的楔块K3装入A1、A2、A3槽中，与底座用螺钉紧固牢靠。再将调节立柱倾仰的楔块T1、T2装入B1、B2、B3、B4槽中。后将密封条装入8处灌胶区外侧的沟槽中。

　　将立柱底面涂抹脱模剂，待脱模剂自然风干，表面没有金属裸1露1点后，将立柱吊装到底座上。立柱与底座位置初对准后，拧上安装螺钉并且初预紧，如图4所示。再将3组楔块K1、K2分别装入楔块K3两侧。

卧式加工中心立柱的分析设计

曲轴是发动机的部件之一，其加工精度要求较高，传统的卧式车削和立式铣削已经无法满足曲轴越来越高的精度要求。目前，国内曲轴制造业面临着成本和效率的双重压力。

针对传统加工方法在加工精度上的不足，研制一种整体结构为正T型的曲轴端面加工中心。它采用整体式床身设计，铜川卧式加工中心，主轴箱非重1心驱动，避免一些由于客观原因而造成的精度误差。大型机床能够达到的加工精度与机床结构及其稳定性直接相关，因此合理的结构设计可以提高曲轴加工的效率和精度，从而提高曲轴加工的自动化水平。康方、范晋伟等人通过分析立柱各阶模态的特点，找到变形1大区域，并在此区域选取一点进行谐响应分析以对其进行更有效分析。可见对曲轴端面加工中心进行必要的结构动力学分析，能了解结构不足之处，为后续改进提高结构强度、刚度提供依据，使其更加合理化。

由于床身体积较大，整体刚度好，因此本研究将基于ANSYS 软件，根据动力学分析理论*针对立柱以及主轴箱进行动力学分析，以研究其在不同工况下的动态特性。这些分析可对该曲轴端面加工中心立柱的结构改进提供重要的理论依据。

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