TK6926数控落地铣镗床立柱性能有限元分析与研究.pdf

第2期机械设计与制造
2011年2月MachineryDesign&Manufacture161

文章编号：1001—3997(2011)02—0161—02
TK6926数控落地铣镗床立柱性能
有限元分析与研究

杨曼云许昆平。王景海彭梁峰
(’云南省机械研究设计院，昆明650031)(沈机集团昆明机床股份有限公司，昆明650203)
TheFEManalysisofthebackboneperformanceoftheTK6926CNCfloor

typeboring＆millingmachine
YANGMan—yun．XUKun-ping2,WANGJing-hai2,PENGLiang-feng
(。YunnanMachineryResearchandDesignInstitute，Kunming650031，China)
(2ShenjiGroupKunmingMachineToolCo．Ltd，Kunming650203，China)

，⋯·⋯’·⋯‘·⋯’·⋯‘·⋯‘·⋯‘·⋯’·⋯‘·⋯‘·⋯‘·⋯·●⋯‘·⋯’●⋯·●⋯。·⋯‘●⋯·●⋯。●⋯‘●⋯。●⋯‘●⋯‘●⋯‘●⋯‘●⋯。●⋯‘●⋯‘●⋯‘●⋯‘●⋯’●⋯。●⋯‘●⋯。●⋯。●⋯‘●⋯’●⋯’●⋯‘●⋯’●⋯’●⋯‘
÷【摘要】在TK6926数控落地铣镗床立柱设计中引入有限元方法和分析理论为基础的CAE分析÷
：优化的设计方法。在样机试制之前对立柱大型结构件性能进行定性及定量的预测及评估分析，并提出
：了改进意见。为提高该机床的加工精度，提升机床产品质量，缩短产品的设计与制造周期及减少产品开：
÷发成本提供了有效方法及手段。
!关键词：数控落地铣镗床；立柱；有限元法；优化设计；
；【Abstract】WehaveaplliedtheCAEtechnologybasingontheFEMmethodandtheorytotheback：
bonedesignoftheTK6926CNCFloorTypeBoring&millingMachine．Webroughtforwardthebackbone
istructureimproyementsuggestionthroughtheCAEanalysisofeitherthetrendperformaceorthequantity：
÷performaceQ厂thebackbonebeforethetrial—manufactureofthebackbone．Throughtheway，weprovidedan÷
；effectiremothodofimprovingthemachineprecisionandquality,shorteningthecycleandsavingthecosts
：-ofsandmanufacture．i■
Keywords：CNCfloortypeboring＆millingMachine；Backbone；FEM；Optimizedesign÷

中图分类号：TH16，TG547，TB122文献标识码：A
1引言TK6926数控落地铣镗床整机由立柱、床身、溜板、主轴箱等
组成。主轴箱采用锁杆加铣轴的结构形式，其中，铣轴安装在方滑
数控落地铣镗床是高档数控机床中的重要品种，其水平和
枕内作旋转运动，镗轴可在铣轴内轴向移动(z轴)，方滑枕沿主
生产能力是国家机床工业发展水平的重要标志之一。TK6926数
轴箱前后移动(w轴)，主轴箱沿立柱侧面上下移动(Y轴)，立柱
控落地铣镗床为镗轴直径为~260mm的超重型精密加工机床，
沿床身横向移动(x轴)，如图1所示。
该机床可广泛适用于电力设备、内燃机、汽车、船舶、石化机械、重
TK6926数控落地铣镗床是超重型精密加工机床，其立柱是承
型矿山机械、机床工具、锻压设备、通用机械等制造行业，_Ffj于对
载滑枕座、主轴箱等部件的关键承载部件，这些部件总重达30t左
大型、重型、超重型复杂零件进行精密镗孔和铣平面加工以及进
右，对立柱造成很大的倾覆作用，而立柱的刚度和强度是直接影响
行钻孔、铰孔、切螺纹、切沟槽、三维曲面等复杂工序加工。可实现
机床的精度等的关键指标，由于该机床的技术水平及标准都较高，
多轴控制、五坐标联动，可加工带有复杂曲面大型工件，属高精
鉴于该机床立柱按传统经验进行研制的技术风险及成本都较高(立
度、高性能、高效率的关键重大装备。该机床重量约240t，立柱横
柱大件重量达40t)，且目前机床大件的设计，主要是根据生产中使
向行程可达30000mm，滑枕轴向行程达1，800mill，产品定位精
用性能良好的同类型产品的同类型大件进行类比设计，但由于各种
度为x、Y、z≤0．03／全长，重复定位精度x、Y