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本文摘要：

1 序言

眾所周知功率及轉(zhuǎn)矩的大小確定了五軸頭安裝截面的形態(tài)。通用性五軸滑臺(tái)所配備的橫梁滑板座完全可以與通用模塊化的橫梁通過(guò)線軌進(jìn)行連接，然而大功率大轉(zhuǎn)矩五軸加工中心重切削滑臺(tái)的安裝截面與常規(guī)通用性的滑臺(tái)相比加大了30%以上。因此橫梁滑板座需要改進(jìn)設(shè)計(jì)，其改進(jìn)創(chuàng)新點(diǎn)是能與通用性五軸加工中心滑臺(tái)的橫梁滑板座共用同一種橫梁，從而實(shí)現(xiàn)模塊化平臺(tái)構(gòu)建[1]，還能在一定程度上提高整體剛性，縮短生產(chǎn)周期，大大降低制造成本，全方位適應(yīng)市場(chǎng)變化。

2 常規(guī)批量款橫梁滑板座結(jié)構(gòu)介紹

常規(guī)款五軸加工中心主要由工作臺(tái)、導(dǎo)軌座、橫梁、橫梁滑板座和五軸滑臺(tái)等大件組成。此次重點(diǎn)介紹橫梁滑板座的基本結(jié)構(gòu)，通用性結(jié)構(gòu)如圖1所示，兩組橫梁滑板座相互對(duì)稱，上中下支撐板各兩組，共計(jì)8個(gè)組件，兩組對(duì)稱的橫梁滑板座面對(duì)面夾持上中下支撐板，從而形成一個(gè)“口”字形環(huán)抱結(jié)構(gòu)的橫梁滑板座（見(jiàn)圖1俯視圖），而主視圖標(biāo)注的尺寸是橫梁的行程方向尺寸，左視圖標(biāo)注的尺寸是與橫梁連接的關(guān)鍵尺寸，需要控制公差。從單個(gè)橫梁滑板座來(lái)看，為便于加工，處于上寬中窄“工”字形與橫梁連接位置的上下6組滑塊連接面集中在一個(gè)整體加工面上，可以通過(guò)精加工的方式保證其各類(lèi)尺寸精度和幾何精度，而上中下6組支撐板只是起到支撐作用，簡(jiǎn)單實(shí)用。常規(guī)款環(huán)抱結(jié)構(gòu)所環(huán)抱的五軸滑臺(tái)的截面尺寸目前是420mm×420mm，同時(shí)五軸滑臺(tái)在加工裝配中也存在誤差，需要上中下支撐板在最終閉口處預(yù)留間隙調(diào)整，調(diào)整后利用注塑填充縫隙使之硬化，形成一個(gè)閉環(huán)體結(jié)構(gòu)。由于誤差調(diào)整此時(shí)環(huán)抱型橫梁滑板座如圖1所示，1050mm及750mm這兩組尺寸也會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，主要是因?yàn)榕渲昧四|板與橫梁連接，此處不詳細(xì)介紹。因此1050mm和750mm這兩組尺寸是與橫梁連接的關(guān)鍵尺寸，根據(jù)模塊化設(shè)計(jì)要求，這類(lèi)尺寸不能改動(dòng)才能滿足通用性，也間接地限制了橫梁滑板座的擴(kuò)展及兼容性范圍。雖然暫時(shí)能滿足一定市場(chǎng)的客戶需求，但不能滿足當(dāng)下日新月異的市場(chǎng)變化。

3 創(chuàng)新結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)及加工工藝性

3.1 創(chuàng)新結(jié)構(gòu)介紹

市場(chǎng)應(yīng)用的推廣讓人們對(duì)航空航天加工領(lǐng)域有了進(jìn)一步的深入了解，特殊加工件大轉(zhuǎn)矩大功率的加工需求迅速掀起一股新的浪潮。為此在原有基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一種適應(yīng)更大截面的五軸頭安裝的新款橫梁滑板座，主要目的就是解決大轉(zhuǎn)矩大功率的重切削加工，創(chuàng)新結(jié)構(gòu)如圖2所示，此結(jié)構(gòu)的分類(lèi)同通用性滑臺(tái)一樣，分別由兩組對(duì)稱式橫梁滑板座及兩組上中下支撐板組合形成，呈整體環(huán)抱式。不同點(diǎn)在于橫梁滑板座與上中下支撐板的組成方向和常規(guī)款相比做了90°變動(dòng)，常規(guī)款橫梁滑板座上的支撐板只起支撐作用，而新結(jié)構(gòu)將橫梁滑板座上的滑塊安裝面增加在上支撐板與下支撐板上，形成了不同于常規(guī)款橫梁滑板座的分體結(jié)構(gòu)，此上下兩組滑塊連接面可微調(diào)并復(fù)表，實(shí)現(xiàn)與橫梁滑板座上的滑塊連接面共面。利用改變主體結(jié)構(gòu)形式的方式，兩組對(duì)稱款橫梁滑板座與上中下支撐板形成的主體結(jié)構(gòu)呈上寬下窄的“T”字形排布，圖2左視圖中的1160mm與1200mm在橫梁行程方向做了擴(kuò)充應(yīng)用，而共用橫梁的關(guān)鍵尺寸1050mm與750mm則與常規(guī)款橫梁滑板座一致。經(jīng)此設(shè)計(jì)，新結(jié)構(gòu)的橫梁滑板座與常規(guī)款橫梁滑板座完全可以共用一種開(kāi)擋的橫梁。新結(jié)構(gòu)橫梁滑板座同常規(guī)款結(jié)構(gòu)一樣，采用專利工藝將支撐板與橫梁滑板座的縫隙通過(guò)注塑填充硬化，形成一個(gè)整體式環(huán)抱結(jié)構(gòu)，可滿足600mm×600mm的五軸加工中心重切削滑臺(tái)。由圖2左視圖可見(jiàn)，夾持五軸重切削滑臺(tái)的橫梁滑板座上的上下滑塊連接面形成了分體結(jié)構(gòu)，滑塊定位面及其他尺寸精度、幾何精度也可能因加工的誤差導(dǎo)致不在同一水平面上，間接提升了加工難度，因此為這一分體結(jié)構(gòu)的加工也做了相對(duì)應(yīng)的工藝改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)合格裝配精度。

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標(biāo)簽：五軸加工中心

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