螺栓預(yù)緊序列與機(jī)床精度保持的相關(guān)性研究.pdf

1、國(guó)產(chǎn)高檔數(shù)控機(jī)床在服役過(guò)程中普遍暴露出精度保持性差的問(wèn)題，已成為制約其競(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(wèn)題，開(kāi)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:
　

2、　本文通過(guò)簡(jiǎn)化多螺栓連接結(jié)構(gòu)為彈簧—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(guò)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(guò)程為研究對(duì)

3、象，對(duì)螺栓組預(yù)緊過(guò)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