复合式镗铣加工中心热-结构耦合分析与研究
伯特利数控 加工中心 钻攻中心
前言：
复合式镗铣加工中心tx1600适合加工精密复杂的箱体，具有高效、高精、高稳定性等特点。其镗削系统采用立柱支撑，主轴箱和滑枕构成悬臂式运动部件，大行程为1200 mm。镗削过程中，自重及镗削力等因素会使系统产生变形，引起加工误差[1]。同时，由于镗削过程中轴承、丝杠螺母副、导轨副等摩擦生热，使零部件温度升高，引起较大的热变形因此，镗削过程中，热载荷和结构载荷对加工中心工作性能的影响均不容忽视。
国内外学者对镗削系统的静力学特性和热特性做了很多研究。康俊贤、m rahman等w对滑枕挠度进行分析，并提出刮研法、电液比例控制法等对其进行补偿；郭志超等^分析了温度对滑枕产生的影响，并提出采用低热膨胀系数连杆将滑枕前端和位移测量系统相连，来实时测量滑枕的热变形。
本文作者通过热-结构耦合分析，研究镗削系统在热载荷和结构载荷共同作用下的变形，重点关注滑枕在z轴进给不同位置时，刀具端头终的变形，并提出一种有效的误差补偿机构。
1 tx1600镗铣加工中心简介
tx1600镗铣加工中心采用龙门式铣削与卧式镗削相结合的结构布局，其结构图如图1所示。该加工中心具有铣削和镗削两个主轴，可在一次装夹下实现大型复杂箱体类零件的多面复合加工。镗削过程中，滑枕沿z向伸出呈悬臂状态，在自重和镗削力的作用下，镗削系统会发生静力变形并终反映到刀尖点上。同时摩擦热、切削热等因素使系统产生热变形，造成加工误差。
2镗削系统的热载荷分析2.1热源的分析计算
镗削系统内部热源包括：切削热、电机发热、传动摩擦热（轴承、丝杠螺母副、导轨副）及辐射热[6。电机装在滑枕组件外部对系统的影响较小，冷却液和切屑会带走大部分切削热，因此这里只考虑传动摩擦热。
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