QYJ-8數(shù)控銑床關(guān)鍵件的特性分析與優(yōu)化.pdf

1、數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代制造業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，隨著制造技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床向高速、高精、高效方向不斷發(fā)展。機(jī)床整機(jī)的剛度和加工性能在很大程度上取決于其部件的剛度和制造精度，為了使機(jī)床擁有較高的剛度和加工精度，保證其安全可靠的工作，要求機(jī)床結(jié)構(gòu)必須具備良好的靜動(dòng)態(tài)性能。因此，基于有限元法對機(jī)床關(guān)鍵件的靜動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行分析與優(yōu)化具有很大實(shí)際意義。本文以QYJ-8數(shù)控銑床的床身和立柱為研究對象，利用有限元法進(jìn)行了靜力學(xué)分析和模態(tài)分析，識別結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，在此

2、基礎(chǔ)上，對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　(1)對機(jī)床關(guān)鍵件（床身、立柱）的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，在保證計(jì)算精度的前提下，對部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)合理的簡化，利用SolidWorks建立三維實(shí)體模型，并通過接口技術(shù)將其導(dǎo)入到 ANSYS中生成有限元模型。利用間接法快速高效地完成了床身和立柱有限元模型的建立，有效避免了這類復(fù)雜部件在 ANSYS中直接建模的不便。
　　(2)對床身進(jìn)行靜力學(xué)分析和模態(tài)分析，為其結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供理

3、論依據(jù)。床身沿X軸正向分布的第二組筋板部位剛度略顯不足，有優(yōu)化的必要。通過選型優(yōu)化方法將此處筋板由矩形結(jié)構(gòu)優(yōu)化為圓形結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為合理，提高了床身的有效剛度，達(dá)到了很好的優(yōu)化效果。
　　(3)對立柱進(jìn)行靜力學(xué)分析和模態(tài)分析。根據(jù)分析結(jié)果可知：立柱整體剛度較好，但局部剛度分布不均勻；前面和兩側(cè)面采用米字型筋板，這些部位材料富足，而應(yīng)力應(yīng)變較小。將立柱內(nèi)部所有筋板均采用十字型結(jié)構(gòu)，與原結(jié)構(gòu)的靜動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行對比分析，采用十字型筋板