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滑枕加工工艺流程与方案的分析摘要中捷钻镗床厂生产的数控龙门镗铣加工中心z轴方向采用滑枕与滑鞍相连接的形式，其中滑枕截面尺寸为500mm×500mm，长度为3 400mm。
滑枕内部由四个不同尺寸的同轴孔组成，且要求与导轨面平行。
由于该件长度较长且精度要求高，而且中捷钻镗床厂设备资源有限，只能用普通卧式镗床加工，因此工艺方法就变得非常关键。
本文就该件加工工艺流程的制订及加工工艺方案的分析作以简单的介绍。
关键词钻镗床厂；滑枕加工；工艺流程中图分类号tg506 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）49-0046-021 工艺流程的拟定1.1定位基准的选择1）精基准的选择本着基准重合、基准统一、互为基准、自为基准的原则，精基准的选择应尽可能与设计基准重合，避免基准不重合而引起的误差。
2）粗基准的选择本着粗基准的选择原则，应选择不加工表面作为粗基准，且应以其中与加工表面的位置精度要求较高的表面作为粗基准。
由于该件各表面均为加工表面。
1.2 加工阶段的划分与工序的合理组合1.2.1 加工阶段的划分划分加工阶段的作用是：能减少或消除内应力、切削力和切削热对精加工的影响：及早发现毛坯缺陷；便于安排热处理，可合理使用机床；避免或减少损伤已精加工过的表面。
因此该滑枕的工艺过程分为粗加工、半精加工、精加工几个加工阶段。
1.2.2 工序的组合组合工序有两种不同的原则，即工序集中原则和工序分散原则。
工序集中的特点：零件各个表面的加工集中在少数几个工序中完成，每个工序所安排的加工内容多；有利于保证各加工面间的相互位置精度要求；有利于采用高效机床和工艺装备；生产面积和操作工人数量减少；生产计划和生产组织得到简化；工件装夹次数减少。
工序分散的特点：工序多，工艺过程长，每个工序所包含的加工内容少；所使用的工艺设备和装备比较简单，易于调整和掌握；生产技术准备工作较容易，易于变换产品。
1.3 加工顺序的安排1.3.1 切削加工顺序的安排原则1）先加工基准表面，再加工其他表面；2）先加工主要表面（指装配基面、工作表面等），后加工次要表面（指键槽、螺孔等）；3）先安排粗加工工序，后安排精加工工序。
滑枕挠曲变形分析及补偿力拟合研究李阳;陈再良;朱志豪【摘要】大型数控落地镗铣床滑枕伸出时的挠曲变形是机床加工误差的重要来源.运用有限元和数值拟合的理论,分析机床在切削加工时,滑枕自重和铣削力对滑枕挠曲变形量的影响,采用拉杆补偿方式得出了在不同工作状态下补偿力与滑枕行程的关系曲线,并给出了符合实际结果的拟合经验公式.%The suspension deformation of the large CNC boring and milling machining'ram is an important factor to the machining error.Based on the finite element method and the numerical fitting theory,it analyzed the effect of gravity of the ram and milling force on the deflection of ram in machining process.The relationship curve between compensation force and the stroke of ram in different working conditions is achieved by using the method of pull rods compensation,which deduces practical fitting empirical formulas.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】4页(P94-97)【关键词】滑枕变形;拉杆;补偿力;拟合【作者】李阳;陈再良;朱志豪【作者单位】苏州大学机电工程学院,江苏苏州215021;苏州大学机电工程学院,江苏苏州215021;苏州大学机电工程学院,江苏苏州215021【正文语种】中文【中图分类】TG548TH6920落地镗铣床主要由床身、工作台、立柱、滑枕和主轴箱等部件组成。
高速立式加工中心床身静动态特性分析及优化设计高速立式加工中心床身静动态特性分析及优化设计引言：高速立式加工中心是一种先进的机床设备，广泛应用于航空航天、汽车零部件、模具制造等领域。
床身作为高速立式加工中心的支撑结构，其静态和动态特性对加工精度和工作稳定性具有重要影响。
因此，在设计和制造过程中对床身的结构优化和动态特性分析是至关重要的。
1. 床身结构设计和分析1.1 结构设计高速立式加工中心床身的设计主要考虑到机床的刚性,稳定性，和振动抑制等特性。
床身通常采用整体铸造或焊接结构，以确保高强度和刚性。
在设计过程中，首先需要通过有限元分析确定合适的床身结构和尺寸。
有限元分析可以模拟床身在载荷作用下的应力分布和位移情况，为床身的优化设计提供依据。
1.2 床身静态特性分析床身的静态特性是指在不考虑外界作用力的情况下，床身的变形和应力分布情况。
通过有限元分析可以得到床身在不同载荷下的应力、变形和位移等参数，进而评估床身的刚性和稳定性。
2. 床身动态特性分析及优化设计2.1 动态特性分析床身的动态特性是指在加工过程中床身的振动和共振情况。
它对加工精度和工作稳定性具有重要影响。
通过模态分析和动力学仿真可以研究床身的共振频率和振动模式，进而优化床身的结构。
2.2 动态特性优化设计床身的动态特性可以通过以下几个方面进行优化设计：2.2.1 结构调整根据动态特性分析的结果，可以对床身的结构进行调整。
例如，通过改变床身的刚度分布或增加支撑梁的数量来改善床身的共振频率和振动模式。
2.2.2 材料选择选择合适的材料可以改变床身的动态特性。
比如采用高强度、低密度的材料可以提高床身的刚度和降低共振频率。
2.2.3 减振措施在床身设计中引入减振措施可以有效地降低振动幅度和共振频率。
例如，通过在床身中添加减振材料或减振结构实现振动的消除或抑制。
结论：通过对高速立式加工中心床身的静动态特性分析与优化设计，可以改善床身的结构刚性和振动特性，提高加工精度和工作稳定性。
数控铣床工作台预紧与其动态特性关系的研究【摘要】数控机床产业的发展朝着智能、高精、高速的方向逐步进行。
为适应发展要求,必须不断地提高各项技术指标,以促进装备制造业更好更快的发展。
针对机床高精技术的发展方向而言,提高机床动态特性的技术要求显得尤为重要。
本论文以TDXK7125型数控立式铣床工作台为研究对象,研究对工作台施加预紧力与其动态特性的关系,从而优化工作台的动态特性,提高铣床加工精度。
首先在无预紧力条件下,应用ANSYS软件建立工作台模型,并理论上对其进行模态分析,得出固有频率。
再对工作台进行动态特性实验,并应用测振分析软件处理实验数据,得出固有频率。
将无预紧力条件下的理论结果与实验结果进行对比,验证数据的准确性。
其次在不同大小预紧力的条件下,先对工作台进行受力分析,推导出施加在工作台上的弹簧秤外力与预紧力的关系计算公式。
再进行动态特性实验,得出不同大小预紧力所对应工作台的固有频率。
并应用ANSYS软件理论上进行有预紧力下的模态分析,将得出的理论数据与实验数据进行比较,分析结果。
最后,应用Matlab软件拟合预紧力与固有频率的关系曲线及预紧力与振幅的关系曲线。
通过对动态特性实验数据的分析,得出预紧力对工作台动态特性的影响关系,优... 更多还原【Abstract】 The development of the CNC machine tools industry towards the direction of intelligent, high precision,high-speed proceeding gradually. In order to meet therequirements of development, technical indicators must has been improved continuously, the better and faster development of equipment manufacturing industry has been promoted. It is very important to improve the technical requirements of dynamic characteristics of machine tool for the development direction of high-precision of machine toolI... 更多还原【关键词】铣床工作台；有限元分析；动态特性；预紧力；【Key words】Milling Machine Table；Finite Element Analysis；Dynamic Characteristics；Preload；摘要5-6Abstract 6-7第一章绪论10-141.1 课题的提出10-111.2 课题研究目的及意义111.3 国内外研究动态11-121.3.1 目前国外数控机床动态特性研究状况11-121.3.2 国内相关课题研究现状121.4 课题研究内容12-14第二章铣床工作台有限元分析14-222.1 有限元法简介及分析步骤14-152.2 ANSYS软件简介15-162.3 TDXK7125型数控立式铣床工作台有限元分析16-212.3.1 应用ANSYS软件建立铣床工作台模型16-172.3.2 单元类型选择和网格划分17-182.3.3 无预紧力下的ANSYS模态分析18-202.3.4 预紧力下的ANSYS模态分析20-212.4 本章小结21-22第三章振动测试理论相关知识22-263.1 振动测试的相关基础知识22-233.2 振动测试方法233.3 振动测试实验的相关设备23-243.3.1 传感器23-243.3.2 放大器和滤波器243.3.3 激振设备243.4 振动测试及信号分析24-26第四章模态分析及实验模态分析理论26-314.1 模态分析理论概述264.2 实验模态分析概述26-274.3 实验模态分析理论27-294.4 实验模态参数识别29-31第五章工作台的动态特性实验研究31-575.1 动态特性实验相关知识31-395.1.1 实验结构的支撑方式31-325.1.2 实验的激励装置和激励方式32-335.1.3 测量选用的相关仪器33-355.1.4 激励点与响应点的布置方案35-365.1.5 实验设备及方案的选定36-395.2 无预紧力实验数据采集及结果分析39-445.2.1 无预紧力实验数据采集39-415.2.2 无预紧力实验结果分析41-445.3 有预紧力的实验数据采集及结果分析44-545.3.1 铣床工作台的受力分析44-495.3.2 有预紧力实验数据信号采集49-505.3.3 有预紧力实验结果分析50-545.4 实验数据拟合曲线54-565.5 本章小结56-57第六章结论57-59参考文献。
现代制造工程２００８年第ｌ期数控加工技术数控卧式铣床滑枕变形有限元分析及补偿技术刘文志（福建三明机床有限公司，三明３６５００９）摘要：针对机床滑枕自重弯曲变形问题，经有限元分析后，采用油压缸．拉杆补偿系统的方法，保证了在机床全行程内的精度，经实践证明，是一种精度高、经济而有效的方法。
关键词：数控卧式铣床；滑枕；有限元分析；变形；补偿中图分类号：’ｒＰ３９１．９文献标识码：Ｂ文章编号：１６７１＿３１３３（２００８）０１—００５６珈３ＦｉＩｌｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｄｅｆｂｒｍａｔｉｏｎｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ０ｆＮＣｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｍｉＩｌｉｎｇｍａｃｌｌｉｎｅ“ｕＷｅｎ—ｚｈｉ（ＳａｎｍｉｎｇＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｓａｎｍｉｎｇ３６５００９，Ｆｕｊｉａｎ，ＣＨＮ）Ａｂｓｔｍｃｔ：Ｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅｍｅｔｌｌｏｄａｄｏｐｔｅｄｐｒｅｓｓｕｒｅｃｙｌｉｎｄｅｒ－ｄｒａｗｒｏｄｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｎｄ６ｎｉｔｅｅｌｅｍｅｍａＩｌａｌｙｓｉｓｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｍｂｌｅｍｏｆｂａｃｋｔｉｌｔｉｌｌｇｏｆ山ｅｓｑｕａｒｅ栅ｗｈｅｎｉｓｇｏｅｓｏｕｔｔｏｍｏｖｅｆｏｒｗａｒｄｏｎＮＣｍｉⅡｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｃａｎｒｅａｃｈｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ，ａｎｄｉｓｅⅡ．ｅｃｔｉｖｅａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＮＣｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｍｉＵｉｎｇｍｃｈｉｎｅ；Ｓｑｕａｍｒ锄；Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ；Ｄｅｆ０珊ａｔｉｏｎ；ＣｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎＯ引言对于数控镗铣床，机床结构特点为固定式床身、工作台移动、滑枕沿立柱导轨横向移动。
滑枕的精度直接影响机床的加工精度。
滑枕作为机床的重要工作部件，要作伸出及回缩的移动，由于其重量大，滑枕的移动会使立柱前、后两条导轨受力不均，并因自重产生弯曲变形，这将严重破坏机床的几何精度，也会使机床呈现出非均匀磨损。
e题目基于Ansys-Workbench某机床滑枕有限元分析学生姓名 ee 学号 ee所在学院机械工程学院专业班级 ee 指导教师 __ ee ____ __完成地点校内 __2009 年月日基于Ansys-Workbench某机床滑枕有限元分析ee（ee）指导老师：ee[摘要]滑枕广泛应用于各类机床中，滑枕的静动态特性直接影响整个机床的刚度、加工性能和产品质量。
该课题所研究的滑枕属于预研机床的滑枕，利用有限元方法分析滑枕在伸出最大时所产生的挠度，并通过计算得出拉杆应提供的力进行拉伸补偿，来减小挠度。
首先通过CATIA（CATIA是法国达索飞机公司开发的高档CAD/CAM软件，以其强大的曲面设计功能而在飞机、汽车、轮船等设计领域享有很高的声誉。
）软件进行机床滑枕的三维模型设计，再通过Ansys-Workbench（Workbench是ANSYS公司提出的协同仿真环境，解决企业产品研发过程中CAE软件的异构问题。
）软件对该机床滑枕进行修正前和修正后的有限元分析，从而获得机床滑枕设计时的技术参数。
[关键词]滑枕；挠度；补偿；CATIA；Ansys-WorkbenchFinite element analysis of tool ram with ANSYS-Workbenchee(ee)Tutor: eeAbstract:Ram is widely used in various types of machine tools, Static and dynamic characteristics of the ram directly affect the stiffness of the whole machine, processing performance and product quality. Ram belongs to the subject being studied ram pre-research machine, using the finite element method in the extended ram maximum deflection generated through rod calculated tensile force should be provided compensation to reduce deflection .First, the mathematical model of the machine ram through the CATIA （CATIA is Dassault aircraft company to develop high-end CAD / CAM software, with its powerful surfacing capabilities in aircraft, automobiles, ships and other design enjoys a high reputation）software, finite element analysis and then amended and corrected before by Ansys-Workbench （ANSYS Workbench simulation environment is a collaborative company proposed to solve the problem of heterogeneous enterprise product development process CAE software.）software for the machine ram. To obtain the technical parameters of the machine ram design.Keywords: Ram；Deflection；Compensate；CATIA；Ansys-Workbench目录目录 (I)1.绪论 (1)1.1课题研究的目的和意义 (1)1.2国内外研究现状与分析 (1)1.3课题研究的主要内容 (3)1.3.1总体方案及设计过程 (4)2.滑枕的建模过程 ...................................................................... 错误！未定义书签。
大型落地镗铣床滑枕的有限元分析王思国;翟华;夏链;韩江;潘康健;丰云【摘要】通过三维软件建立了大型数控落地镗铣床滑枕的三维模型,利用有限元软件进行静力分析,计算了滑枕的应力和变形情况.通过模态分析,计算了滑枕1至4阶的固有频率和振型,得到滑枕动态特性,进而指导滑枕设计与优化.【期刊名称】《汽车科技》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】3页(P71-73)【关键词】滑枕;有限元;静力分析;模态分析【作者】王思国;翟华;夏链;韩江;潘康健;丰云【作者单位】合肥工业大学机械与汽车工程学院,合肥230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院,合肥230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院,合肥230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院,合肥230009;芜湖恒升重型机床厂,芜湖242400;芜湖恒升重型机床厂,芜湖242400【正文语种】中文【中图分类】TP391.9数控落地镗铣床是加工数控锻压装备中大型零件的重要工作机床，主要用于油缸、横梁等零件的加工。
滑枕作为其重要部件，在机床加工工件时会产生弯曲变形，从而使加工轴线发生变化，影响机床加工精度。
为分析滑枕静态和承受载荷时的弯曲变形量，本文建立了镗铣床滑枕的三维实体模型和有限元模型，并对模型进行了静力分析和模态分析，得出滑枕的静力位移变形云图和四阶固有频率振型云图，以指导滑枕设计。
1 滑枕的三维模型在对机床进行动力分析和动态设计的基础上，建立了机床结构的动力学模型，准确而可靠的模型是进行精确分析的前提。
某大型落地镗铣床滑枕长3.64 m，宽0.48 m，高0.54 m，安装在主轴箱上，其最大行程为1.2 m。
采用三维设计软件建立实体模型，由于模型较为复杂，为有限元分析考虑，适当简化模型中的倒角、小圆角等，简化后的模型及剖视图如图1所示。
图1 大型落地镗铣床滑枕三维模型2 滑枕的有限元模型由于滑枕是不规则的空间几何体，在网格划分时，采用solid185单元构造三维实体结构，该单元通过8节点来定义，每个节点有沿着X、Y、Z方向平移的3个自由度。
TK6916大型数控镗铣床关键部件与整机有限元分析研究的开题报告一、研究背景和意义大型数控铣床在制造业中占有重要地位，而其中的数控镗铣床则具有更高的精度和加工效率。
为了保证数控镗铣床的性能和稳定性，在设计和制造过程中需要进行有限元分析。
通过有限元分析，可以获取关键部件的受力情况，从而指导零部件的设计和选材，进一步提高整机的精度和可靠性。
因此，本文旨在对TK6916型大型数控镗铣床进行关键部件和整机有限元分析研究，为设计和制造提供理论指导。
二、研究内容和方法本研究将分别对TK6916型大型数控铣床的关键部件和整机进行有限元分析。
具体内容如下：1. 材料力学性能的测试和分析，包括弹性模量、屈服强度、拉伸强度、剪切强度等指标的评估。
2. 利用有限元软件建立数控镗铣床的三维模型，并进行加载和约束设置。
3. 对于关键部件，采用有限元方法分析其应力和应变分布，包括床身、横梁、立柱、主轴等部件。
4. 对于整机，采用有限元方法分析其模态和振动特性，分析各部件之间的耦合效应。
5. 分析关键部件和整机的受力情况，指导零部件设计和选材，使之更加适用于高精度、高效率的数控加工。
三、研究意义和贡献本研究旨在对TK6916型大型数控铣床进行关键部件和整机有限元分析研究，通过获取各部件的受力情况，指导零部件的设计和选材，进一步提高整机的精度和可靠性。
该研究的贡献主要体现在以下几个方面：1. 对数控镗铣床进行全面分析，增强了对数控加工设备的认识，有助于推动先进制造技术的发展。
2. 通过有限元分析，可以实现对关键部件受力情况的深入了解，为优化设计提供理论指导，进一步提高设备的性能和稳定性。
3. 该研究提供了一种有限元分析方法，为类似设备的研究提供了参考。
第6期2011年6月组合机床与自动化加工技术Modular Machine Tool ＆Automatic Manufacturing TechniqueNo．6Jun．2011文章编号：1001－2265（2011）06－0001－04收稿日期：2010－12－14；修回日期：2010－12－30*基金项目：国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题（2009ZX04001－011）作者简介：丛明（1963—），男，辽宁大连人，大连理工大学机械工程学院教授，博士，研究方向为机器人技术及应用、结构有限元分析及优化，（E －mail ）congm@dlut．edu．cn 。
高速立式镗铣加工中心滑枕动态特性有限元分析*丛明，王贵飞，宋健（大连理工大学机械工程学院，辽宁大连116023）摘要：以高速立式镗铣加工中心滑枕为研究对象，针对其结构特点，建立了滑枕、滑块和丝杠组合体的有限元模型。
考虑到滑枕与滑块和丝杠的联接方式和运动形式等因素，采用ANSYS Workbench 中的No Separation 接触类型单元仿真接触面。
对滑枕进行模态和谐响应分析，得出了1至6阶固有频率和相应振型以及滑枕结构9个关键点的位移频率曲线。
分析结果表明，滑枕的薄弱环节在其与丝杠接触的部位，切削力频率与滑枕五六阶固有频率接近时，滑枕容易发生共振。
据此提出了针对性的改进意见，为滑枕的优化设计提供了重要依据。
关键词：加工中心；滑枕；动态特性；有限元中图分类号：TH114文献标识码：AFinite Element Analysis on Dynamic Characteristics of Ram in High-speedVertical Boring and Milling NC Center CONG Ming ，WANG Gui-fei ，SONG Jian（School of Mechanical of Engineering ，Dalian University of Technology ，Dalian 116023，China ）Abstract ：Vertical boring and m illing m achining center ram as the object of study,the f inite elem ent m odel is established based on structural f eatures.Taking into account of the connection and m ovem ent m ode of sliders,ram and guide screw,the contact regions were def ined as “Bonded ”.Modal analysis and harm onic response analysis were perf orm ed on the ram with the f irst six natural f requencies and vi -bration m odels obtained.The displacem ent and f requency curves of 9key points were also obtained.The results showed that the contact region between ram and guide screw was a f rail part and the f if th and sixth natural f requencies would be aroused easily.All these provide us im portant basis f or dynam ic op -tim izing and designing of ram.Key words ：m aching center;ram;dynam ic characters;f inite elem ent0引言滑枕连接着主轴箱和横梁，是高速立式镗铣加工中心的关键部件，其动态性能直接影响整个加工中心的加工精度、精度稳定性和抗振性。
在加工中心工作过程中，如果切削力频率恰好和滑枕某一固有频率同步的话，滑枕可能会产生共振，进而影响切削运动的稳定性［1］。
因此有必要采用有限元方法研究滑枕的动态特性，为滑枕的优化设计提供依据。
本文建立了滑枕、滑块和丝杠组合体的有限元模型。
根据滑枕在加工中心工作过程中的运动形式对其进行合理的约束。
由于切削力作用在刀具上，通过主轴箱传递到滑枕上，所以有必要系统分析高速立式镗铣加工中心力和扭矩的传递过程，从而得到滑枕上的载荷情况。
将约束和载荷作为模态分析和谐响应分析的边界条件，最后进行模态和谐响应分析，系统分析了滑枕的动态特性。
1滑枕结构特点高速立式镗铣加工中心采用龙门式结构，主要由床身、横梁、滑枕、主轴箱等部件组成，其结构模型如图1所示。
在工件加工过程中，工作台不动，主轴箱沿着滑枕运动实现主轴Y 方向的运动，滑枕沿着横梁运动实现主轴X 方向的运动，横梁沿着床身运动实现主轴Z 方向的运动。
滑枕是关键的连接部件，起到连接主轴箱和横梁的作用。
在加工中心工作过程中，滑枕不仅要承受自身和主轴箱的重量，还应具有良好的动态特性以实现快速平稳运动满足加工中心高速的特点，这对滑枕的结构提出了较高的要求。
图1高速立式加工中心图2为滑枕、主轴箱和横梁的装配示意图，滑枕与主轴箱、滑枕与横梁均通过导轨滑块以及丝杠配合连接。
主轴箱上安装两根导轨并与滑枕上的滑块配合，丝杠1驱动主轴箱沿着滑枕Y 方向运动。
同样横梁上也安装两根导轨并与滑枕上的滑块配合，丝杠2驱动滑枕可沿着横梁X 方向运动。
滑枕的结构特点是其上安装有多个滑块，与主轴箱配合的滑块分布在同一个平面，而与横梁配合的滑块则分布在两个互相垂直的平面。
这样的结构可使滑枕能够承受较大的载荷，且运动速度快并具有较好的运动稳定性。
图2滑枕、主轴箱、横梁装配示意图2滑枕有限元模型建立由于在滑枕有限元分析过程中，引入了滑块和丝杠，所以需要对滑枕、滑块、丝杠组合体进行建模。
滑枕结构比较复杂，在建模过程中必须进行简化，去除非重要分析部位的小尺寸倒角、圆角以及螺纹孔等特征。
通过合理的简化，既提高了工作效率，又保证了分析结果的准确性。
得到的有限元模型如图3所示，其中滑块1 4与主轴箱上的导轨配合，滑块5 8与横梁上的导轨配合。
图3滑枕、滑块、丝杠组合体模型滑枕的整体结构由精密铸造加工而成，其材料为灰口铸铁HT300（极限应力为250Mpa ）。
滑块和丝杠的材料均为轴承钢，弹性模量：210GPa ，密度：7.82e +3kg /m 3。
3滑枕有限元边界条件设置3.1滑枕约束条件在滑枕有限元分析过程中，如果只单独分析滑枕而不引入滑块和丝杠，在滑枕与丝杠接触部位（如图3所示）会产生较大的弯矩值，分析结果是不可靠的，而引入滑块和丝杠之后才能获得比较准确的分析结果［2］，所以将滑枕、滑块和丝杠作为一个组合体进行有限元分析。
滑枕与滑块，滑枕与丝杠都是通过螺栓联接固定，所以采用ANSYS Workbench 中的No Separation 接触类型单元仿真接触面［3］；这样既保证了分析结果的可靠性，又极大的简化了分析过程。
滑块5 8与横梁上的导轨配合，且只能沿X 方向运动，所以采用位移约束方式约束这四个滑块在Y 和Z 方向的自由度；由于丝杠只能做旋转运动，而且两端由轴承定位连接，所以丝杠两端采用固定约束方式。
3.2滑枕载荷分析为了准确的获得滑枕载荷情况，需对高速立式镗铣加工中心的力和扭矩传递过程进行系统的分析，求出滑枕的具体受力。
切削力的传递过程为：刀具→主轴箱→滑枕→横梁→床身。
从切削力的传递过程可以看出，在求得滑枕载荷情况之前需要先对主轴箱进行分析。
在主轴箱刀具位置施加正常工况下的切削力，约束主轴箱导轨与滑块1 4配合位置的X 和Z 方向自由度，主轴箱丝杠两端施加固定约束，通过静力分析求解得到约束位置的支反力和扭矩，进而得到滑枕滑块（1 4）及安装主轴箱丝杠位置（5 6）所受的力和扭矩，受力位置如图4所示，求得的力和扭矩值如表1和表2所示。
·2·组合机床与自动化加工技术第6期表1滑枕受力情况位置123456X 轴（N ）－437.36430.26－722.38734.080.91239－5.5151Y 轴（N ）00－790.32－4063.3Z 轴（N ）1009.61019.4－2377.8－1241.9127.63－489.74合力（N ）1100.31106.51436.71563.1800.564092.7表2滑枕受扭距情况位置123456X 轴（Nmm ）－22831－253192.1385e +0052.1547e +005－2896817425Y 轴（Nmm ）－7249868998－8217.77031.1－29.046186.79Z 轴（Nmm ）－378933667928057－25437192.57774.57合扭矩（Nmm ）8493082141 2.1584e +0052.1708e +0052896917443图4滑枕受力位置4滑枕模态分析利用有限元软件对滑枕进行模态分析，计算其固有振动特性，确定其固有频率和振型，为研究滑枕在加工中心工作过程中产生的振动现象以及结构优化设计提供依据［4-5］。
由于滑枕的低阶固有频率才有可能与整个加工中心的固有频率接近或重合产生共振，高阶模态的频率已高于可能出现的激振频率，对于加工质量的影响不大，所以只研究滑枕前六阶模态。
前六阶固有频率如表3所示，振型如图5所示（为了便于观察滑枕振动情况，将滑块和丝杠隐藏）：表3滑枕6阶固有频率阶数123频率（Hz ）118.65214.43247.35阶数456频率（Hz ）384.37448.75552.82图5滑枕六阶振型图如图5所示，滑枕一阶模态为整体沿X 方向振动，与丝杠接触部位有绕Y 方向的弯曲变形。
从一阶模态来看，与丝杠接触部位较低的弯曲刚度使得该处产生绕Y 方向的弯曲变形，进而导致了滑枕整体沿X 方向的振动。
滑枕二阶模态为滑枕上端沿Z 方向振动，滑枕三阶模态为滑枕上端沿X 方向振动。
从二、三阶模态来看，滑枕上端刚度较弱。
四阶模态滑枕上端、下端同时沿X 方向振动，且上下端运动方向相反。
五阶模态与六阶模态类似，都表现为与丝杠接触部位沿Y 方向振动，上端沿Z 方向振动。
从五、六阶模态来看，滑枕与丝杠接触部位和上端刚度较弱。
由于主轴箱安装在滑枕上，因此滑枕的振动将直接传递到主轴箱下端的刀具上，而刀具的振动直接影响工件的加工精度和表面质量。
