QYJ-21臥式加工中心自動換刀裝置的特性分析與優(yōu)化.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，在制造業(yè)行業(yè)中，保障產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，追求利益的最大化。數(shù)控加工中心成為必不可少的裝備，在多工序加工時，會進行頻繁換刀，則自動換刀裝置在加工中心中的作用變得越來越重要。在減少換刀輔助時間的同時，也要使換刀機構(gòu)盡可能減少故障率，以確保加工中心的自動換刀裝置安全可靠運行，提高生產(chǎn)效率，需對自動換刀的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化分析。
　　本文是以QYJ-21型臥式加工中心換刀機構(gòu)為研究對象，目的是為

2、了提高換刀機構(gòu)的結(jié)構(gòu)性能和增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。文中采用Pro/E創(chuàng)建換刀機構(gòu)各部件的三維實體模型，并導入ANSYS中生成有限元模型。通過有限元法仿真分析，把換刀機構(gòu)中的關鍵件作為一個子結(jié)構(gòu)進行強度、剛度、振動及疲勞壽命以及組合機構(gòu)的動態(tài)特性等分析。具體過程為:首先，對自動換刀機構(gòu)的進行結(jié)構(gòu)分析，充分利用結(jié)構(gòu)的特性，采用Pro/E對所研究的機構(gòu)進行三維參數(shù)化實體建模，同時對所建模型采取相應的簡化處理。通過Pro/E與ANSYA的無縫連接，把

3、所創(chuàng)建的實體模型導入ANSYS中，生成相對應的有限元模型。其次，對換刀機構(gòu)的工況進行分析，確定換刀機構(gòu)中關鍵件（活動手指、固定手指、鎖緊銷和缸體）最大受力的工作狀況;這種工況對所研究關鍵件進行靜力分析和模態(tài)分析，得出最大工作載荷下關鍵件（活動手指、固定手指和鎖緊銷）在靜力分析時的應力和變形云圖，再進行判斷;模態(tài)分析時得出關鍵件（活動手指、固定手指和缸體）的固有頻率和陣型，針對得到的結(jié)果來分析結(jié)構(gòu)不足的地方。然后，對自動換刀機構(gòu)的結(jié)合部進