一种滑枕抵抗重力形变的方法技术

本发明专利技术涉及机械加工技术领域，具体涉及一种滑枕抵抗重力形变的方法，滑枕周边的部件包括滑鞍、滑块、导轨、电主轴、刀具，首先检测或计算出滑枕不同伸出距离后刀具前端高度的偏移量，然后利用图形工具进行模拟调整，根据偏移量调整滑枕底面形状，就是根据自重偏移量，反推出滑枕后端切削量，使滑枕在伸出距离逐渐变大时，滑枕逐渐开始翘头，利用翘头抵消重力变形，从而确保滑枕从缩回到伸出最长时，刀具的高度始终维护在一个比较稳定的范围，从而提高加工精度。加工精度。加工精度。

【技术实现步骤摘要】
一种滑枕抵抗重力形变的方法


[0001]本专利技术涉及机械加工
，具体涉及一种滑枕抵抗重力形变的方法。

技术介绍

[0002]滑枕和滑鞍是机床上常用的部件，在某些机床中电主轴安装在水平滑枕上，可以前后移动，进行加工，如图1所示，但是在滑枕伸出滑鞍较长后，类似于悬臂梁，受其自重影响，其末端容易向下弯曲，产生微小的变形，如图3所示，这种变形量虽然不大，但是在高精度加工中不能忽视，因此亟需一种方法，来减少重力形变造成的影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的问题是：现有技术中滑枕伸出滑鞍较长后加工精度会降低，提供一种滑枕抵抗重力形变的方法。
[0004]本专利技术通过如下技术方案予以实现，一种滑枕抵抗重力形变的方法，滑枕周边的部件包括滑鞍、滑块、导轨、电主轴、刀具，
[0005]所述滑枕为方形滑枕，上表面和下表面为平行的平面，所述滑枕的上下两面分别固定有两条导轨，滑鞍的空腔内固定有若干滑块，分为四组，其中一组固定在上沿，剩余三组固定在下沿，滑枕在滑鞍的方形空腔内前后滑动，
[0006]首先检测或计算出滑枕不同伸出距离后刀具前端高度的偏移量，方法包括下面方法中的一种：滑鞍、滑枕实际装配后测量、利用有限元分析软件分析得出，
[0007]该步骤中，滑枕每次伸出距离相等，累计伸出距离为a1、a2
……
an，得到刀具高度偏移量b1、b2
……
bn，并得到滑鞍、滑块、导轨、电主轴、刀具的侧面视图p1、p2
……
pn，<br/>[0008]然后利用图形工具进行模拟调整，根据偏移量调整滑枕底面形状：将滑鞍、滑块、导轨、电主轴、刀具的侧面视图导入图形工具，
[0009]伸出距离为a1时，将下方最靠前的一组滑块的中心作为转动轴心，转动p1中的滑枕，使刀具末端的高度回到标准高度处，记录下方第二组滑块处导轨和滑块的干涉距离为c1，将p1中滑枕下表面该位置及更后位置处切削掉c1厚度，并和该位置更前部分平滑过渡，将p1的滑枕下表面形状替换到p2的图形中，得到更新后的p2，
[0010]伸出距离为a2时，将下方最靠前的一组滑块的中心作为转动轴心，转动更新后的p2中的滑枕，使刀具末端的高度回到标准高度处，记录下方第二组滑块处导轨和滑块的干涉距离为c2，将p2中滑枕下表面该位置及更后位置处切削掉c2厚度，并和该位置更前部分平滑过渡，将p2的滑枕下表面形状替换到p3的图形中，得到更新后的p3，
[0011]以此类推，最后得到更新后的pn，
[0012]根据pn弥合的曲线对滑枕下表面进行二次加工，最后完成组装。
[0013]进一步地，在滑鞍、滑枕实际装配后测量作为测量方法时，采用高精度位移传感器进行测量，高精度位移传感器固定在水平刚性滑台上，每次滑枕伸出固定距离后，调整高精度位移传感器的水平位置，滑鞍上下滑动，使刀具末端和高精度位移传感器接触，检测接触
时滑鞍高度来判断刀具末端偏移量。
[0014]进一步地，利用有限元分析软件分析作为测量方法时，主要包括以下几个步骤：
[0015]步骤一、利用三维软件建立滑鞍、滑块、导轨、滑枕、电主轴、刀具的数学模型，存成或导出分析软件可识别的文件格式；
[0016]步骤二、对模型进行简化，取消不必要的几何特征；
[0017]步骤三、进入有限元分析软件，设置计算类型；
[0018]步骤四、将零件数学模型导入到有限元分析软件中；
[0019]步骤五、选择四面体或六面体单元对数学模型进行有限元网格划分；
[0020]步骤六、给数学模型添加材料并输入材料参数；
[0021]步骤七、在数学模型上、有限元上或节点上施加边界条件；
[0022]步骤八、设置解算输出项；
[0023]步骤九、解算并显示解算结果。
[0024]进一步地，步骤一、中文件扩展名至少包括下面中的一种：.prt，.CATPart，.igs，.x_t。
[0025]进一步地，步骤三或四中分析软件至少包括下面中的一种：ANSYS Workbench、NX NASTRAN。
[0026]进一步地，步骤六中材料参数包括：弹性模量、泊松比、密度。
[0027]进一步地，步骤九中解算输出项为刀具末端位移量。
[0028]进一步地，不必要的几何特征至少包括：销孔、螺栓孔、小倒圆、小倒角。
[0029]本专利技术的有益效果是：
[0030]1、本专利技术根据自重偏移量，反推出滑枕后端切削量，使滑枕在伸出距离逐渐变大时，滑枕逐渐开始翘头，利用翘头抵消重力变形，从而确保滑枕从缩回到伸出最长时，刀具的高度始终维护在一个比较稳定的范围，从而提高加工精度。
[0031]2、本专利技术可以通过有限元分析软件进行模拟计算出滑枕不同伸出距离后刀具前端高度的偏移量，可以减少装配的时间，提高效率。
附图说明
[0032]图1为本专利技术涉及的滑枕的结构图；
[0033]图2为本专利技术所述的一种滑枕抵抗重力形变的方法流程图；
[0034]图3为滑枕不同伸距离后滑枕受重力变形示意图；
[0035]图4为滑枕底面形状调整示意图；
[0036]图5为伸出量与高度偏移量的拟合曲线；
[0037]图6为伸出量与切削量的拟合曲线；
[0038]图7为滑枕最终加工示意图；
[0039]图8为采用高精度位移传感器测量偏移量的示意图。
[0040]图中：1滑枕；2滑鞍；3滑块；4导轨；5电主轴；6刀具；7高精度位移传感器；8水平刚性滑台。
具体实施方式
[0041]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0042]实施例一、如图1
‑
8所示(图中为了方便描述，采用了较为夸张的曲线)，一种滑枕抵抗重力形变的方法，滑枕1周边的部件包括滑鞍2、滑块3、导轨4、电主轴5、刀具6，
[0043]如图1所示，所述滑枕1为方形滑枕1，上表面和下表面为平行的平面，所述滑枕1的上下两面分别固定有两条导轨4，滑鞍2的空腔内固定有若干滑块3，分为四组，其中一组固定在上沿，剩余三组固定在下沿，滑枕1在滑鞍2的方形空腔内前后滑动，
[0044]首先检测出滑枕1不同伸出距离后刀具6前端高度的偏移量，如图7所示，采用高精度位移传感器7进行测量，高精度位移传感器7固定在水平刚性滑台8上，每次滑枕伸出固定距离后，调整高精度位移传感器7的水平位置，滑鞍上下滑动，使刀具6末端和高精度位移传感器7接触，检测接触时滑鞍高度来判断刀具6末端偏移量。本实施例中滑枕高宽均为350mm，最大伸长距离为800mm，
[0045]该步骤中，滑枕1每次伸出距离相等，累计伸出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滑枕抵抗重力形变的方法，其特征在于：滑枕(1)周边的部件包括滑鞍(2)、滑块(3)、导轨(4)、电主轴(5)、刀具(6)，所述滑枕(1)为方形滑枕(1)，上表面和下表面为平行的平面，所述滑枕(1)的上下两面分别固定有两条导轨(4)，滑鞍(2)的空腔内固定有若干滑块(3)，分为四组，其中一组固定在上沿，剩余三组固定在下沿，滑枕(1)在滑鞍(2)的方形空腔内前后滑动，首先检测或计算出滑枕(1)不同伸出距离后刀具(6)前端高度的偏移量，方法包括下面方法中的一种：滑鞍(2)、滑枕(1)实际装配后测量、利用有限元分析软件分析得出，该步骤中，滑枕(1)每次伸出距离相等，累计伸出距离为a1、a2
……
an，得到刀具(6)高度偏移量b1、b2
……
bn，并得到滑鞍(2)、滑块(3)、导轨(4)、电主轴(5)、刀具(6)的侧面视图p1、p2
……
pn，然后利用图形工具进行模拟调整，根据偏移量调整滑枕(1)底面形状：将滑鞍(2)、滑块(3)、导轨(4)、电主轴(5)、刀具(6)的侧面视图导入图形工具，伸出距离为a1时，将下方最靠前的一组滑块(3)的中心作为转动轴心，转动p1中的滑枕(1)，使刀具(6)末端的高度回到标准高度处，记录下方第二组滑块(3)处导轨(4)和滑块(3)的干涉距离为c1，将p1中滑枕(1)下表面该位置及更后位置处切削掉c1厚度，并和该位置更前部分平滑过渡，将p1的滑枕(1)下表面形状替换到p2的图形中，得到更新后的p2，伸出距离为a2时，将下方最靠前的一组滑块(3)的中心作为转动轴心，转动更新后的p2中的滑枕(1)，使刀具(6)末端的高度回到标准高度处，记录下方第二组滑块(3)处导轨(4)和滑块(3)的干涉距离为c2，将p2中滑枕(1)下表面该位置及更后位置处切削掉c2厚度，并和该位置更前部分平滑过渡，将p2的滑枕(1)下表面形状替换到p3的图形中，得到更新后的p3，以此类推，最后得到更新后的pn...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙刚，蔡良城，蔡爱林，
申请(专利权)人：江苏威马悦达智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：