貴金屬數(shù)控機床支撐件的動靜態(tài)分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、從首臺數(shù)控機床出現(xiàn)以來，數(shù)控機床在裝備制造業(yè)中各領(lǐng)域有著前所未有的發(fā)展。其中對于加工貴金屬的數(shù)控機床在國內(nèi)的研究還是相對較少，國外雖有先進的技術(shù)，但是對中國實行技術(shù)封鎖，或者是對中國出口一些已經(jīng)落后淘汰的機床。再加上人們對貴金屬的產(chǎn)品越來越熱衷，使得這種貴金屬的首飾行業(yè)具有相當不錯的前景。在這樣的背景下，深圳某公司有著創(chuàng)新精神開發(fā)出一種新型的數(shù)控機床。由于完全是按照經(jīng)驗設(shè)計，所以對于此種數(shù)控機床的動靜態(tài)特性的認識還不是很全面。為了能夠提

2、高首飾的加工精度和保證貴金屬在加工過程的質(zhì)量，本課題應(yīng)運而生。并希望通過對結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，來提高這種小巧的數(shù)控機床的整體的動靜態(tài)特性。
　　本文運用P RO/E對這種新型數(shù)控機床進行了三維建模，并計算出對其施加的載荷，再對三維模型劃分網(wǎng)格，運用ANSYS進行了有限元靜力分析，得到其等效應(yīng)力和等效應(yīng)變云圖，算出了最大等效應(yīng)力和最大等效應(yīng)變值。
　　首先介紹了結(jié)構(gòu)的特征值和模態(tài)分析，并用逆迭代法來求解較小的特征值或最低幾階固有頻率，

3、無需計算模態(tài)較大的特征值或相對高階固有頻率。又用直接法和模態(tài)法對結(jié)構(gòu)頻率響應(yīng)進行了分析求解。還用ANSYS對數(shù)控機床的整機做了模態(tài)分析，得出了前六階固有頻率，與機床卡具和刀具工作頻率范圍進行比較，并且還對刀尖平面進行了頻率響應(yīng)分析。
　　提出了優(yōu)化的概念、優(yōu)化所需要的三要素和優(yōu)化函數(shù)等。然后分別對主要支撐件——立柱和底座的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行靈敏度分析，通過整機的最大變形量與所選的結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系，進行結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化，并在其中對底座的幾