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谭广巍
（齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司，黑龙江 齐齐哈尔 161000）
摘 要：
数控落地铣镗床是当前我国核能、电能、矿山、轮船制造等重型机械零件加工的主要设备，结合当前的用户发展需求来看，滑枕移动落地铣镗床被应用到机械设备的设计过程中，能够充分的保证零件的符合用户需求，其中主轴箱是数控铣镗床实际运行过程中最重要的部件，一般会被安装到机床的主轴上或者传动零件。如果滑枕和镗杆在加工过程中伸出主轴箱，就会出现主轴前端变形问题，不利于保证立柱的应用刚度，降低了零件加工的精度，因此，实际在机械应用的过程中，需要做好数控落地铣镗床主轴箱的设计。
关键词：
数控落地铣镗床；主轴箱；设计分析中图分类号：TG548 文献标识码：A 文章编号： 11-5004（2019）08-0162-2收稿日期：
2019-08作者简介：谭广巍，男，生于1983年，汉族，吉林东丰人，硕士，研究方向：大型数控落地铣镗床设计。
数控技术在落地铣镗床中的有效应用，是促进我国制造
业向着自动化、集成化发展的主要途径，其中广泛应用CAD、FMS、CIMS 等数控技术，能够全面提高零件加工的精度，数控机床的应用是现代化零件加工的主要途径，想要做好数控落地铣镗床主轴箱的动态化平衡，就需要通过合理的控制方式，增加立柱的受力，因此需要做好控制系统的设计，保证机床零部件之间的有效连接。通过液压控制原理的有效应用，助力数控落地铣镗床工作的稳定运行，同时还需要工作人员做好PLC 硬件选择和主轴箱有限元模型的建立，做好有限元静力分析。
1 主轴箱有限元模型的建立
我们在进行主轴箱有限元模型建立过程中，可以分为预处理、网格划分、边界条件处理和再处理等四 火漆印章头如何自制方面，结合实际设计经验保证箱体的导轨处刚度值符合相应的加工标准，通过对箱体和箱盖连接处的局部应力值计算，了解主轴箱的实际刚度，如果刚度过小，需要采用螺旋连接的方式进行简化处理，为网格划分和求解奠定良好的基础。一般情况下，单元网格划分过程中，会通过八个节点进行定义，每个节点都会沿着固定的方向进行平移，不同单元之间具有一定的弹性和应力，通过蠕变和大应变能力将主轴箱划分为多个单元和节点，边界条件处理主要是在有限元计算过程中的关键性因素，是主轴箱结果分析不可替代的重要条件。通过边界条件处理了解主轴箱的实际工作状态，制定出合理的有限元加载条件，保证箱体的前导轨和立柱前道轨之间处于紧密贴合状态，要对导轨起到一定的约束，主轴箱在实际工作过程中具有应用情况复杂、处理困难等特点。因此，需要结合实际制定动力学仿真模型，分析主轴箱在刚度最差时所处的工作情况，结合空间力系分析，做好滑枕镗杆的装配体和后尾筒装配，由于主轴箱的箱体较重，因此需要充分了解重力对刚度的影响，通过有限元模型的建立分析主轴箱的受力情况。
2 数控落地铣镗床主轴箱系统设计2.1 机床零部件之间的有效连接
在进行数控落地铣镗床主轴箱的工作设计过程中，需要充分了解主轴箱是通过丝杆转动沿着静压导轨进行上下运动的，滑枕是通过丝杆的传动做左右水平运动的。因此，在实际工作开展过程中，滑枕的深处，会受到附件安装的压力，从而导致主轴
箱的前端可能出现向下倾斜的问题，不利于加工精度的提高，甚
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至会对加工的刀具造成不可挽回的破坏，因此需要采用plc 液压控制技术的有效应用，保障液压系统流量与压力在即定的范围内，提高数控落地铣镗床主轴箱的平衡性。一般我们会通过液压单向阀和液压缸之间的有效连接，保证主轴箱在进行上下运动时，通过传感器检测阀芯所处的位置，实现运动信号的随时传输，将位置信息反馈到控制器中，通过指令电压之间的比较了解实际运行情况，及时的通过导阀线圈电流控制阀心的移动，根据电压的大小值判断阀芯的位移情况，从而得到机械工作过程中所需要的流量，控制好活塞杆地移动情况。2.2 液压控制的基本原理
当主轴箱出现上升状态时，压力油就会通过阀芯进入到液压缸的上腔，从而推动活塞杆向下进行运动，恢复主轴箱运动轨迹，当主轴箱出现向下运动的情况时，需要通过有效的连接保证液控单向阀，通过左腔回流油箱恢复主轴箱的运动状态。2.3 超精密滚动轴承定位
主轴轴承一般是由单独的润滑管进行润滑的，将主轴轴承安装在冷却套中，通过适当的控制从而有效地将主轴轴承温度控制在合理的范围内，通过配合公差的计算方式，保证主轴轴承温度的稳定性，通过对主轴组件之间的平衡性分析，减小主轴组件的不平衡量，从而全面提高主轴和轴承在发热状态下的产品生产精度，加大主轴轴承的使用寿命。2.4 主轴箱的倾角补偿
在进行主轴箱重力系统设计的过程中，需要结合主轴箱、主轴箱滑座，主轴组件等多种零件之间的重力组成，保证主轴箱的平衡性，一般情况下滑枕伸出时，主轴箱的系统重力会发生变化，主轴箱的整
体重心会向滑枕方向进行移动。为了保障主轴箱的平衡性，需要保证钢丝绳的位置处于不变，增加滑枕伸出的扭距，在主轴箱上前方和后下方各设置平衡性钢丝绳座，从而固定立柱
顶部和底部的定滑轮组，形成滑枕重心，产生与原平移力矩方向
相反的力矩，保证主轴箱力矩达到新的平衡，减少加工误差。2.5 自动化刀具控制装置
一般情况下，在镗轴芯内部会设置碟簧和液压进行刀具夹紧、放松的控制，保证镗轴伸出时，任意刀具位置的夹紧和放松，同时还可以通过无触点开关对刀具的夹紧和放松情况进行反馈，在活塞中心前锥孔处设置主轴刀具清洁进气孔，在清洁的过程中，保证刀具随时松开和夹紧。
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3 数控落地铣镗床主轴箱设计分析3.1 静力分析
这一分析模式需要通过有限元软件设计模型的建立，保障主
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轴箱体在受载之后的应力计算结果准确性，根据主轴箱应力值推断出主轴箱与滑枕接触面运行情况，判断主轴箱的实际强度，如果没有满足相应的强度要求，说明所选择的材料所具有的破坏能力还有待开发。当前我国在进行数控铣镗床主轴箱设计的过程中，设计流程过于保守，相关工作人员还需要结
合以往的设计经验对结构进行优化，更好地减轻主轴箱的承载重量，通过对主轴箱设计后的变形等值线图分析，了解滑枕与主轴箱接触的端面结构变形情况，希望能够更好的满足在当下主轴箱的承载条件，提高铣镗床主轴箱所具有的加工精度。结构静力分析的主要作用是计算在固定不变的荷载下，如何实现结构之间的响应，主轴箱的改进需要以增强刚度为主要目的，因此需要改进后箱体结构接近封闭的刚体，了解改进前后主轴箱有限元模型的不同之处，适当的增加螺栓预紧力，对当前有限元模型节点进行求解。
3.2 模型状态分析
通过有限元软件的有效应用，能够对主轴箱的模型状态进行详细的分析，计算出整体结构所具有的振动特性，通过震动频率和震动类型的分析，了解模型的多阶模态，一般情况下，我们会通过数学向量进行递归计算，这种计算方式被广泛应用到模型形状的实体和单元情况分析的过程中，通过对有限元模型施加约束力。考虑主轴箱重力的影响情况，通过不同阶段频率和振型结果的分析，了解该设计条件是否满足低速加工的设计需求，如果得出结论与主轴箱的动态特性不符，就需要适当的优化主轴箱的内部结构，全面提高主轴箱整体的刚性和硬度。
3.3 动态优化设计分析
在进行主轴零部件的动态优化设计过程中，主要指的是设计并修改现有的设计结构，结合预先给出的
动态特性，满足动态特性的基本要求，传统的优化设计方案只能简单的解决设计结构和自由度的系统问题，对一些复杂的系统运行情况得不到改善。因此我们需要结合灵敏度分析以及动力修改的方式，对当前主轴箱设计所蕴含的敏感性参数进行修改和试探，使其符合设计需求，主轴箱零部件动态化设计需要以有限元动态学模型的建立为基础，结合动态特性进行详细的设计分析，主轴部件有限元模型的建立，能够简化设计步骤，将主轴箱对主轴所具有的弹性，转化为轴承的刚度进行充分的考量。我们在进行数控铣镗床主轴箱设计和改进的过程中，不能将主轴箱作为主轴部件，有限元模型的构成要以计算振型作为重点对象，结合计算分析得出设计结果，通过对主轴部件的固有频率计算，了解动态模型的动力响应情况，从而仔细的研究系统各界的分布模态。
4 总结
机床在实际工作开展的过程中，需要保证主轴箱的平衡补偿，全面提供零件加工的精度，改善立柱的受力，还需要在控制系统建立的过程中，合理的应用液压控制对主轴箱进行平衡补偿。同时还需要明确PLC控制系统的有效应用，具有稳定性强、抗干扰能力强等特点，通过其与上位机之间的有效连接，从而更好地实现远程生产控制，从根本上满足工艺发展要求，通过三维设计软件的有效建立，让工作人员通过对主轴箱立体模型的观察，了解主轴箱的应力和变形环境，通过适当的改善条件，增强主轴箱刚度，优化主轴箱结构。
参考文献
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从工程建设角度讲，地质勘察工作十分重要，直接决定了建设质量与后续的使用期限，所以必须对勘察予以高度重视，持续完善相关勘察制度，保证勘察工作的合理性与专业性，为合理施工奠定良好基础，提供有力保障。在制度的建立过程中，首先需要对勘察工作所有环节与步骤予以规范，比如明确勘察目的，布置勘察各项任务，对勘察工作开展情况进行评价，保证勘察的最终效果，规范整个勘察的流程，提高勘察质量。另外，勘察人员还应提高自身综合素质，从思想意识上就对勘查给予足够的重视，在实际的勘察过程中必须严格执行各项规章制度，保证勘察结果的真实性与有效性。
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4.2 深入调查区域地下水
考虑到水文地质工作是地质勘察关键环节，为有效保证工程建设质量，减少水文地质方面的因素带来的影响，必须重视地下水的深入调查。主要包含下列几个方面：其一，确定调查目标，确定调查的标准，开展调查工作时必须按照这些标准来执行，保证调查的规范性；其二，明确地下水具体类型，确定实际的地下水位，调查掌握地下水水质、数量及其变化，以此为后续各项工作的顺利开展奠定良好基础；其三，工作人员要针对工程建设中可能产生的实际情况作准确预估，确定地下水可能造成的危害，制定有效的防治措施，比如对基坑的深度进行严格控制，合理降低承压水位，确保基底的隔水层处于固定的范围之内，防止突涌等问题的发生。如果地下水的实际状态产生变化，则应立即调查它产生变化的具体原因，然后开展综合调查，制定合理的解决方案。4.3 使地下水与潜水位均处于正常范围之内
因地下水位发生变化波动会影响工程的质量与寿命，所以必须重视区域潜水位实际上升状况，提高对管道的实际监控力度，及时发现和修复渗漏等问题。若地下水位大幅下降，则应提高实际监管力度，当发现违规行为时，应立即予以严肃处理，同时加强教育培训，防止违规。另外，实际工作中，除了要使地下水始终保持稳定，还应保持生态稳定。工程建设中，针对地下水可能造成的所有类型的影响及破坏，都要及时向相关部门上报，同时制定合理有效的解决与防治措施。
5 结语
空调热交换器通过上述分析可知，在工程建设过程中，地质勘察是一项十分重要的工作，同时水文地质勘察为工程地质勘察主要环节之一。对因为工程建设造成的影响进行综合研究，并对水文地质可能引起的各类危害进行预测、评价及措施制定，深入研究并解决不同工程建设过程中水文稳定性问题，可以为实际工程的规划设计与施工提供可靠依据，并能及时有效的制定安全防护措施与方案。
参考文献
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