DVG850高速立式加工中心复合筋工作台系统的静动态特性分析

杨喜霞，高东强，林欢，弋江淼

(陕西科技大学机电工程学院，陕西西安710021)

随着现代制造业的发展，对机床的工作性能要求越来越高，不仅要求机床能够实现高速加工，还要求机床具有高精度和高刚度。高速加工中心是近年来数控机床发展的热点之一，而影响加工中心加工精度和刚度的因素除与自身的制造、装配精度及刀具有关外，主要取决于加工中心整机及零部件结构的静、动、热态性能［1］。

工作台系统 (包括工作台、水平导轨、丝杠母座和丝杠)是DVG850高速立式加工中心的重要基础件，其静、动态特性直接影响机床的加工精度及精度稳定性。在机床的结构设计中，人们总是希望在满足强度和刚度的条件下尽可能地减轻零部件的质量，因此，对工作台进行静、动态特性分析及结构改进尤为重要。

1 复合筋工作台系统结构简介

传统机床设计实例中，工作台的内部结构总是以加强筋板结构为主，筋板结构对机床的静动态特性有重要的影响。参照筋板结构以往的设计经验，并结合加工中心的设计需要，设计出复合筋板工作台，利用SolidWorks软件建立复合筋工作台实体模型，并将工作台与滑块、导轨、丝杠母座以及丝杠组合成装配体模型。复合筋工作台系统的装配体模型如图1所示。

图1 复合筋工作台装配体模型

2 复合筋工作台有限元建模

在建立有限元模型之前应该对实际模型进行必要的等效简化，忽略对加工质量影响不大的结构，如工作台上有利于磨削液回流的斜角等，将部件中的倒角、工艺孔、定位孔、退刀槽、螺纹等均按实体处理。……