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龍門加工中心移動橫梁關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化
閱讀:427 發(fā)布時間:2020-8-101 引 言
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)控機床正朝著高速度、高精度、高綜合性能方向發(fā)展[1]。橫梁移動式龍門加工中心跨距大,效率高,可進行五面體加工,從而獲得較高的加工精度和表面質(zhì)量,適用于大型零部件的加工,廣泛的應(yīng)用于汽車制造、船舶機械、大型模具等行業(yè)中。隨著制造業(yè)的迅猛發(fā)展,對產(chǎn)品加工質(zhì)量及加工精度要求也在不斷提高,構(gòu)成了對機床性能更高的要求。橫梁原理,模仿睡蓮葉脈結(jié)構(gòu)設(shè)計了機床橫梁筋板結(jié)構(gòu),使橫梁靜動態(tài)特性得到有效提高;文獻(xiàn)[6]對重型龍門鏜銑床橫梁受力情況進行了分析并設(shè)計分析了三種外形尺寸的橫梁,通過對橫梁自身剛度和橫梁變形折算至刀尖位移的分析,為橫梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供了計算方法與依據(jù)。文獻(xiàn)[7]以橫梁底板厚度、橫梁壁厚、導(dǎo)軌寬度、筋板厚度為優(yōu)化設(shè)計變量,采用靈敏度分析方法找出影響橫梁性能的關(guān)鍵因素,后對橫梁進行多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計,對比優(yōu)化前后橫梁各性能參數(shù),證明優(yōu)化設(shè)計后的橫梁具有良好的性能。
針對橫梁關(guān)鍵結(jié)構(gòu):筋板結(jié)構(gòu)和上導(dǎo)軌支撐筋板結(jié)構(gòu),結(jié)合企業(yè)橫梁移動式龍門加工中心橫梁筋板結(jié)構(gòu),另外設(shè)計了7種橫梁筋板結(jié)構(gòu),運用有限元軟件對8種橫梁結(jié)構(gòu)進行了靜動態(tài)特性有限元分析,篩選出相對優(yōu)秀的方案進行二次優(yōu)化設(shè)計,即對橫梁上導(dǎo)軌懸臂支撐筋板進行了傾斜設(shè)計,對比上導(dǎo)軌懸臂支撐結(jié)構(gòu)傾斜設(shè)計與非傾斜設(shè)計的橫梁靜動態(tài)特性參數(shù),篩選出設(shè)計方案,為橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了理論依據(jù)與方法參考。