卧式加工中心立柱与滑块的联接刚度分析

卧式加工中心机床的立柱是影响机床静态和动态性能的重要部件之一、立柱与床身通常由直线导轨副连接，即立柱安装固定在直线导轨上的多个滑块上。因此，立柱与滑块结合面的刚度将对立柱及其构件的静、动态性能产生重要影响。如何对接合面进行有效的建模也是机床结构分析前要解决的首要问题。本文通过参考汇总相关资料的方法，采用弹性元件模拟立柱与滑块的结合面，可以更好地完成机床的结构性能分析。首先对机床在不同关节面刚度条件下的静态和动态性能进行了分析和比较，总结并提出了一种有效的关节面刚度计算方法。

关节面刚度建模与机床性能分析

2、1卧式加工中心关节面刚度建模

使用ANSYS Workbench仿真分析平台，使用Ansys弹性元件仿真 为了提高立柱与滑块接触刚度分析模型的收敛性，采用4个弹性单元连接每个滑块与立柱。分析时仿真软件中的关节面和弹簧单元设置如图1所示。

采用上述关节面刚度建模方法后，对静态和动态刚度性能进行分析，设定关节面刚度条件（各弹簧单元的刚度系数）。接合面刚度条件为：①K 1=1×105N/mm。 ②K 2=2×105N/mm。 ③K 3=5×105N/mm。 ④K 4=1×106N/mm。 ⑤K 5=2×106N/mm。下面分别进行分析。