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  • 机床导轨与床身结构设计研究
  •   机床导轨非常重要,其精度不仅影响机床整体性能,还与支撑件有很大关联,所以机床导轨与机床性能密不可分。导轨的组成可以分为安装面、导轨和移动构件3 个方面。导轨是实现支撑、导向和运动的部件,移动件是安装在导轨顶面的运动部件。

      传统导轨的设计原则如下:
      (1)机床的****加工直径决定导轨之间的跨距,导轨的跨距越小,导轨的接触面受力越大,缺点是会使床鞍产生倾覆角。
      (2)导轨的跨距受机床整体外形尺寸的限制,床鞍的刚度也会受到影响。
      (3)机床导轨尺寸设计出一个范围,后期再根据设计人员优化进行尺寸设计。
      导轨系统设计后需要对其进行优化,优化方法是对机床导轨系统进行三维模拟建模。建模的方法是模拟机床导轨系统,将移动件、导轨、导轨底面进行模拟,优化设置分为优化目标、优化约束、设计变量3 个方面。
      (1)优化目标。导轨的优化目标是将导轨的最小柔度作为变量,也可以将导轨移动件顶面中心的****变量作为优化目标。
      (2)优化约束。约束是导轨结合面体积分数要小于优化后的。
      (3)设计变量。将导轨结合面的单位密度作为设计变量。