本文關(guān)鍵詞：螺栓預(yù)緊序列與機(jī)床精度保持的相關(guān)性研究

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【摘要】：國(guó)產(chǎn)高檔數(shù)控機(jī)床在服役過程中普遍暴露出精度保持性差的問題,己成為制約其競(jìng)爭(zhēng)力的瓶頸。大型/重型數(shù)控機(jī)床的床身安裝大都采用地腳螺栓分布預(yù)緊方式。其安裝后幾何精度保持性是影響機(jī)床整體性能和服役精度的關(guān)鍵。地腳螺栓組依次預(yù)緊時(shí)的螺栓間彈性相互作用與預(yù)緊后地腳螺栓蠕變松弛會(huì)導(dǎo)致床身幾何尺寸發(fā)生變化,使機(jī)床精度保持性降低。本文針對(duì)數(shù)控機(jī)床幾何精度難以保持的問題,開展了螺栓間彈性相互作用與螺栓蠕變松弛的研究工作。主要研究?jī)?nèi)容包括如下方面：本文通過簡(jiǎn)化多螺栓連接結(jié)構(gòu)為彈簧一節(jié)點(diǎn)模型并引入彈性交互剛度的概念,建立了適用于任意結(jié)構(gòu)的多螺栓彈性相互作用通用模型。結(jié)合基于時(shí)效硬化的冪律模型,建立了多螺栓蠕變松弛中螺栓預(yù)緊力變化通用模型。通過彈性相互作用通用模型并借助數(shù)值模擬方法,計(jì)算、分析了不同載荷水平、螺栓間距、連接件結(jié)構(gòu)對(duì)彈性相互作用影響。結(jié)果表明,螺栓間距對(duì)彈性相互作用影響顯著；載荷水平與軸向、交互剛度及彈性影響半徑無(wú)關(guān)。以螺栓預(yù)緊施工過程為研究對(duì)象,對(duì)螺栓組預(yù)緊過程進(jìn)行了數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了彈性相互作用通用模型,分析了彈性相互作用對(duì)螺栓組殘余預(yù)緊力分布的影響規(guī)律。結(jié)合機(jī)床地腳螺栓分布、內(nèi)埋的預(yù)緊特點(diǎn),提出了基于最小安裝變形誤差和均勻殘余預(yù)緊力的地腳螺栓預(yù)緊規(guī)劃方法。設(shè)計(jì)了數(shù)控機(jī)床地腳螺栓多預(yù)緊序列,量化分析了地腳螺栓組不同預(yù)緊序列對(duì)導(dǎo)軌安裝面、殘余預(yù)緊力的影響。結(jié)果表明,該方法能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控機(jī)床地腳螺栓預(yù)緊順序的合理規(guī)劃。慮及預(yù)緊力下降中彈性相互作用與常溫蠕變松弛的共同作用,建立模型分析了螺栓蠕變松動(dòng)時(shí)蠕變力變化規(guī)律,設(shè)計(jì)了數(shù)控機(jī)床地腳螺栓蠕變模擬分析模型,量化分析了地腳螺栓長(zhǎng)期蠕變松弛對(duì)機(jī)床幾何精度衰退的影響規(guī)律。通過9000小時(shí)的螺栓蠕變模擬,地腳螺栓預(yù)緊力松弛比重為14%,床身導(dǎo)軌安裝面直線度和平行度的相對(duì)衰退量分別為3.2 μm和2.4μm。結(jié)果表明,所建立的模型對(duì)大型數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)件的螺栓預(yù)緊優(yōu)化和幾何精度保持能力的提升具有指導(dǎo)意義和工程價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG659

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 池海寧;;數(shù)控機(jī)床熱變形產(chǎn)生的原因及控制措施[J];機(jī)械工程與自動(dòng)化;2006年04期

2 胡敏;余常武;趙萬(wàn)華;寸花英;袁勝萬(wàn);張文凱;;機(jī)床基礎(chǔ)大件振動(dòng)時(shí)效工藝參數(shù)優(yōu)化方法[J];中國(guó)機(jī)械工程;2014年23期

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本文編號(hào)：1242143