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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)。通用性五軸滑臺所配備的橫梁滑板座完全可以與通用模塊化的橫梁通過線軌進(jìn)行連接，然而大功率大轉(zhuǎn)矩五軸加工中心重切削滑臺的安裝截面與常規(guī)通用性的滑臺相比加大了30%以上。因此橫梁滑板座需要改進(jìn)設(shè)計，其改進(jìn)創(chuàng)新點是能與通用性五軸加工中心滑臺的橫梁滑板座共用同一種橫梁，從而實現(xiàn)模塊化平臺構(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、導(dǎo)軌座、橫梁、橫梁滑板座和五軸滑臺等大件組成。此次重點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稱，上中下支撐板各兩組，共計8個組件，兩組對稱的橫梁滑板座面對面夾持上中下支撐板，從而形成一個“口”字形環(huán)抱結(jié)構(gòu)的橫梁滑板座（見圖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。從單個橫梁滑板座來看，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整體加工面上，可以通過精加工的方式保證其各類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，簡單實用。常規(guī)款環(huán)抱結(jié)構(gòu)所環(huán)抱的五軸滑臺的截面尺寸目前是420mm×420mm，同時五軸滑臺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，形成一個閉環(huán)體結(jié)構(gòu)。由于誤差調(diào)整此時環(huán)抱型橫梁滑板座如圖1所示，1050mm及750mm這兩組尺寸也會產(chǎn)生一定的誤差，主要是因為配置了磨墊板與橫梁連接，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)計要求，這類尺寸不能改動才能滿足通用性，也間接地限制了橫梁滑板座的擴(kuò)展及兼容性范圍。雖然暫時能滿足一定市場的客戶需求，但不能滿足當(dāng)下日新月異的市場變化。

3 創(chuàng)新結(jié)構(gòu)優(yōu)勢及加工工藝性

3.1 創(chuàng)新結(jié)構(gòu)介紹

市場應(yīng)用的推廣讓人們對航空航天加工領(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)的分類同通用性滑臺一樣，分別由兩組對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，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，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注塑填充硬化，形成一個整體式環(huán)抱結(jié)構(gòu)，可滿足600mm×600mm的五軸加工中心重切削滑臺。由圖2左視圖可見，夾持五軸重切削滑臺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)的加工也做了相對應(yīng)的工藝改進(jìn)，以實現(xiàn)合格裝配精度。

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五軸加工中心重切削橫梁滑板座通用性設(shè)計及加工工藝

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