大型數(shù)控落地鏜銑加工中心動(dòng)態(tài)特性分析及主軸箱優(yōu)化.pdf

1、數(shù)控技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的核心之一，關(guān)系到國家工業(yè)的戰(zhàn)略地位和綜合國力水平。隨著機(jī)床向高速度、高精度、高柔度方向的迅速發(fā)展，除了要求機(jī)床重量輕、成本低、使用方便和具有良好的工藝性外，還著重要求機(jī)床具有愈來愈高的加工性能，而機(jī)床的加工性能又與其動(dòng)態(tài)性能緊密相關(guān)。事實(shí)證明，隨著機(jī)床加工性能的不斷提高，對(duì)機(jī)床動(dòng)態(tài)性能的要求也愈來愈高。
　　本文以TH6918大型數(shù)控落地鏜銑加工中心為研究對(duì)象，利用ANSYS Workbench作為分析工具

2、，對(duì)其進(jìn)行有限元分析及優(yōu)化。首先應(yīng)用三維軟件建立大型數(shù)控落地鏜銑加工中心三維模型。并利用理論計(jì)算法和實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)技術(shù)對(duì)結(jié)合面的動(dòng)態(tài)參數(shù)識(shí)別，將結(jié)合面的動(dòng)態(tài)參數(shù)綜合到整機(jī)動(dòng)力學(xué)模型中。在考慮結(jié)合面參數(shù)的情況下用有限元軟件對(duì)機(jī)床整機(jī)進(jìn)行模態(tài)分析，得到機(jī)床的固有頻率以及相應(yīng)的振型云圖。其次對(duì)主軸箱進(jìn)行靜態(tài)剛強(qiáng)度分析，計(jì)算了主軸箱的應(yīng)力和總變形情況，結(jié)果表明主軸箱的強(qiáng)度較好，有足夠的抵抗破壞的能力。并對(duì)主軸箱進(jìn)行模態(tài)分析，計(jì)算主軸箱前六階的固有頻率

3、和振型，得出主軸箱主要薄弱環(huán)節(jié)并提出結(jié)構(gòu)改進(jìn)意見，為主軸箱的優(yōu)化方向提供指導(dǎo)。最后對(duì)主軸箱進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，并通過拓?fù)鋬?yōu)化的結(jié)果，分析主軸箱可以進(jìn)行優(yōu)化的區(qū)域，使主軸箱材料得到充分的利用。綜上，將有限元方法和優(yōu)化技術(shù)相結(jié)合，找出合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化參數(shù)，以原結(jié)構(gòu)為依據(jù)對(duì)主軸箱提出優(yōu)化方案，并以減輕重量為優(yōu)化的目標(biāo)，對(duì)方案進(jìn)行分析。分析結(jié)果表明，該方案主軸箱動(dòng)態(tài)性能有了一定程度的提高，并且主軸箱的質(zhì)量減少了507.1kg，減輕了約6.19%，達(dá)到了