第7期 2016年7月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2016)07002304
DOI:10. 13462/j. cnki. mmtamt. 2016.07.007
TX-1600G数控镗铣加工中心镗削系统变结构动态特性分析
舒启林，王儒，姚渊”，赵旭宁，祝振林
（1.沈阳理工大学机械工程学院，沈阳110159;2.长安大学汽车学院，西安
710064）
No.7 Jul.2016
摘要：针对链削系统振动对加工零件精度影响问题，以TX-1600G数控加工中心鐘削系统为研究对象，利用三维建模软件对经制系统进行实体三维建模，并以鐘削主轴进给量和鐘滑台位置为参数，离散化链削系统加工空间，对佳铣系统典型工作位置进行模态仿真，通过对链削系统典型工作位置模态云图分析，选择动态特性良好的工作空间进行零件加工，提高零件加工精度，并为加工中心的整体分析优化提供参考参数。
关键词：模态分析；变结构分析；鐘削系统；有限元分析
中图分类号：TH122；TG537
文献标识码：A
TX-1600G NC Boring and Milling Machining Center Analysis on
Dynamic Characteristics of System Variable Structure
SHU Qi-lin',WANG Ru', YAO Yuan’,ZHAO Xu-ning',ZHU Zhen-lin'
(1. College of Mechanical Engineering, Shenyang University of Science and Technology,Shenyang 110159, China;2. College of Automobile,Changan University,Xian 710064,China)
Abstract: Aiming at the problem of effects of boring system vibration on machining accuracy,research object of the boring system of TX-1600G NC Machining Center. Using 3D modeling software,the 3D modeling of the boring system is carried out,taking the boring and boring spindle feed slide position parameters,machi-ning space of discrete boring system,mode simulation of typical working position of boring and milling ma-chine,analysis of typical operating position mode cloud image of boring system,select the dynamic character istics of the work space for parts processing,improve processing accuracy and provide reference parameters for the whole analysis and optimization of machining center.
Key words:modal analysis;variable structure analysis;boring system;finite element analysis
0引言
随着工业技术的发展，对产品零件的加工质量要求越来越高的同时也对数控机床的加工效率提出了更高的要求。为了提高数控加工的效率，目前很多加工企业采用高速加工技术。高速加工尤其适用于轻合金和复合材料，由于95%的热量被切屑带走，从而使零件热变形较小，提高加工效率的同时也提高了加工质量。
Mazak公司FF510卧式加工中心采用了直线电机驱动，进给速度60m/min，加速度2g，主轴转速高达 60000r/min，功率80kW。高速加工仅仅提高主轴转速是不能完成高速切削的，还需要高速进给轴，以减少加工时间和非加工时间。由于机床坐标轴要承受1~5g 加速度，要求其具有高刚性以及良好的动态特性(1-]。对于动态特性研究，哥伦比亚大学学者Y.Altintas首先通过静态模态锤击实验法识别出的数控机床立柱的
收稿日期：20150805；修回日期：20150919·基金项目：国家863计划项目（2012AA041303）
模态参数。西班牙学者M.Zatarain用有限元方法对立柱移动式铣床进行模态分析采用Nastran和I-deas两种商用软件，建立包括床身、立柱、头架及他们之间的滚动导轨结合部在内的整机模型，并进行了模态分析(3-5)。
机床的动态特性好坏决定了其加工零件时振动的大小，著引起共振不仅会使零件加工质量下降，也可能会使机床产生崩刃现象，使加工过程无法进行下去。
TX-1600G镗削系统建模 1
TX-1600G镗铣加工中心是以现有的加工中心技术为基础，以军用车辆复杂的箱体结构零件为加工对象，通过组合创新和工艺原理性创新相结合，在国家 863计划支持下自行研发的精密复合式镗铣机床。其主要结构如图1所示，该加工中心主要由三大系统组成：①铣削加工系统；②镗削加工系统；③床身与液压工作转台系统。这种结构具有很多优点：①针对大型
作者简介：舒启林(1969一），男，四川彭州人，沈阳理工大学教授，博士研究生，研究方向为先进制造技术，（E-mail)shuqilin@139.com；通讯作者：
王偶（1987一），男，黑龙江绥化人，沈阳理工大学硕士研究生，研究方向为先进数控技术及其应用，（E—mail)011wangyu110@163.com。
方方数据