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臥式加工中心床身結(jié)構(gòu)的有限元分析
閱讀：143 發(fā)布時(shí)間：2020-8-100 引言
加工機(jī)床的高速化對機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能提出了越來越高的要求，近年來國內(nèi)外對機(jī)床結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方面都開展了大量的研究。加工中心進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)及工作臺為研究對象，建立了進(jìn)給系統(tǒng)的有限元模型，利用ANSYS Workbench軟件進(jìn)行了分析，以提高工作臺的固有頻率為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行了工作臺的尺寸優(yōu)化[1]；在高速臥式加工中心動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)候，通過動(dòng)態(tài)測試的方法獲得導(dǎo)軌結(jié)合面的特性參數(shù)并將其應(yīng)用到數(shù)字仿真模型中，提高了模型的精度。在加工中心的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，對主要部件的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，提高了加工中心的靜動(dòng)態(tài)特性[2]；以機(jī)床床身為研究對象，建立床身的簡化有限元模型，以固有頻率作為衡量床身動(dòng)態(tài)性能優(yōu)劣的指標(biāo)，重點(diǎn)研究床身固有頻率的變化趨勢以及主軸箱支撐臺筋板布置方式對床身動(dòng)態(tài)特性的影響，并對此提出有效的解決方案[3]。
床身是機(jī)床關(guān)鍵零部件之一，是整個(gè)機(jī)床的基礎(chǔ)，主要起承重的作用[4,5]。本文在前期研究的基礎(chǔ)上，以某大型臥式加工中心床身為研究對象，該床身由于采用傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，缺乏相關(guān)動(dòng)態(tài)特性分析的支撐，所以有必要對該臥式加工中心床身進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，找到其結(jié)構(gòu)剛度的薄弱環(huán)節(jié)。本文首先建立了床身部件的三維模型，利用有限元軟件ANSYS Workbench對床身結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)分析，為床身結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化指明了方向。