考虑直线导轨影响的数控机床动态性能分析

为了提高机床产品设计的成功率,需要在产品设计完成后,物理样机制造出来之前对其进行分析和评价.直线滚动导轨是数控机床常用的重要部件,因此对采用滚动导轨的数控机床的动态性能进行分析,研究对数控机床性能的影响具有非常重要的意义.以某机床厂生产的CKS6125数控机床为研究对象,提出了机床导轨结合部特性仿真分析的有限元方法,研究了导轨支承部分弹簧阻尼单元的布置,建

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第2卷第 1期 8 120 0 7年 1 1月

东北大学学报

(自然科学版 )

Vo . 8. . 1 1 2 No 1No v. 2 0 0 7

Jun l f otese i r t( aua S i c ) o ra o r atr Unv s y N trl ce e N h n ei n

考虑直线导轨影响的数控机床动态性能分析张耀满，刘春时，谢志坤，刘永贤(东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳 1 10 0;2 10 4沈阳机床(团)集有限责任公司，辽宁沈阳 1O 4 ) l0 1

摘

要：为了提高机床产品设计的成功率，需要在产品设计完成后，物理样机制造出来之前对其进行分

析和评价.直线滚动导轨是数控机床常用的重要部件，因此对采用滚动导轨的数控机床的动态性能进行分析， 研究对数控机床性能的影响具有非常重要的意义 .以某机床厂生产的 C 6 2数控机床为研究对象，出了 KS 1 5提

机床导轨结合部特性仿真分析的有限元方法，研究了导轨支承部分弹簧阻尼单元的布置，建立了 C 6 2 KS 15机床进给系统有限元模型，对机床的动态性能进行分析和确认 .最后采用试验的方法对有限元分析模型进行必要的验证 .

关

键

词：数控机床；滚动导轨副；直线滚动导轨；有限元分析；动态性能文献标识码：A 文章编号：10—0 6 20 )112—4 0 53 2 (0 7 l-6 80

中图分类号：T 0 .4 G 5 2 1

Dy a i Pe f r a c s An l ss o NC M a h ne To l n m c r o m n e a y i f c i o Co i e i g Li e r Ro l i e y nsd r n n a li Gu d wa ngZ HANG a - n g o ma,U U C u— i h n s,XI Z i u,U U o g x a h E h— n k Y n - in ( . c o l fMeh nc l n ier g& A tmai,N r e s r i r t,S e yn 1 0 4 hn;2 1 S h o o c a i g ei a E n n uo t n ot at n Unv s y h n a g 1 0 0,C i o h e ei a . Ya - n, mal S e y n c i o l Gru ) o L d, h n a g1 0 41 Ch n .C r￣p n e t HANG o ma E- i:

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mauatrd b eti l ta n tne E (ii l n to ) i po oe o n fcue y a cra p n s is c,a F A f t e me tmeh d S rpsd t n a a ne e

s l eted nmi caatr t s f h it at o ln ud n u ytecniuai i a y a c h rc i i e on r f ol gg i a ds d f rt n mu t h e sc o t j p s r i e t h o g oo p i g d p n l n s f r g i e s p o t . A EA d e o h e d u i o h c i e fs r/ a i g ee n m me t o u d u p r s F mo l r t e fe n t f t e m h n f a t l st u e eo e n

l z n o fr sd n i h r c e it s o h sd v l p d t a ay ea d c n i i y a cc a a t r i .Th EA d e h sb e i o m t m sc eF mo l a n e

v r idt r u h e p r ns e ie h o g x ei f me t.

Ke r s NC c iet l ol g g ie y ie rrln ud wa;F ywo d: ma hn o;r ln ud wa;l a ol g g ie y EA (ii l n i n i f t ee n e me t

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在机械产品的设计过程中，计部门迫切需设求采用分析的方法，定机床产品的动静态性确

合面参数 .轨结合面是机床整机系统中最重要导

的结合面之一，由于具有可移动的特性，对整机特性影响较大，因此研究关于导轨结合部的有限元模型的建立方法，以及一些基础参数的获得方法具有重要的理论和现实意义 .

能 l .床整机动力学模型的建立非常困难， L机 l J其关键是机床包括大量的结合面，床结构的动力机学特性在很大程度上取决于其结合面的特性[Ij机床整机性能分析中，合面特性参数 3.结

2纪 7 0世 0年代以来，了适应精密机械的为高精度、高速度、节能以及缩短产品开发周期等要求|,动直线导轨副得到了广泛的应用 .进 6滚 J在

的确定是一个难点，其主要原因是结合面具有强烈的非线性特性[ J目前还不能够准确获得结 ,

收稿日期：2H一11 0 6 l—7 0基金项目：国家自然科学基金资助项目(0 7 0 2 . 5455 ) 作者简介：张耀满(9 2,, 17一)男辽宁沈阳人，东北大学讲师，博士；刘永贤( 95一)男， 14,辽宁台安人，东北大学教授，博士生导师.

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