CK5225數(shù)控車床立柱的有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、數(shù)控機(jī)床是先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)信息集成技術(shù)極為重要的組成部分,是機(jī)械加工制造業(yè)乃至關(guān)系到整個(gè)國(guó)家建設(shè)必不可少的生產(chǎn)工具?，F(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)已經(jīng)采用工業(yè)計(jì)算機(jī)控制并且集成了柔性化、精度化、智能化的優(yōu)點(diǎn)，在關(guān)系到國(guó)家長(zhǎng)期發(fā)展的裝備制造業(yè)、國(guó)家安全的國(guó)防軍事工業(yè)對(duì)高精度數(shù)控機(jī)床的要求越來(lái)越高，需求量越來(lái)越大。近年來(lái)國(guó)內(nèi)企業(yè)采購(gòu)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床企業(yè)的數(shù)量逐年上升，像立式數(shù)控車床這樣的大型高檔數(shù)控車床備受企業(yè)青睞。但是由于關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜龐大、整機(jī)的噸

2、位很大，制造費(fèi)用很大。為了保證機(jī)床具有良好的加工精度、動(dòng)態(tài)特性、靜動(dòng)態(tài)剛度，縮短制造周期減小制造成本，需要在機(jī)床的理論設(shè)計(jì)階段，對(duì)機(jī)床進(jìn)行虛擬裝配并對(duì)其關(guān)鍵零部件和整機(jī)進(jìn)行進(jìn)行靜動(dòng)態(tài)分析，以便發(fā)現(xiàn)其不足之處為后面的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
　　本文是基于三維建模軟件Solidworks2011和有限元分析軟件ANSYSWorkbench的靜動(dòng)態(tài)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)CK5225的立柱進(jìn)行有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，為以后此類機(jī)床關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)提

3、供經(jīng)驗(yàn)借鑒和參考。
　　首先根據(jù)單位提供的CAD圖紙?jiān)赟olidworks中建立立柱的三維模型，通過(guò)中間格式“X-T”格式將其導(dǎo)入ANSYSWorkbench中。計(jì)算出CK5225車床在最危險(xiǎn)工況條件下車削力的大小，將其分解加載在立柱上，在正確確定約束條件和劃分網(wǎng)格后對(duì)立柱進(jìn)行靜動(dòng)態(tài)分析。根據(jù)靜力學(xué)分析得來(lái)的數(shù)據(jù)驗(yàn)證了原立柱設(shè)計(jì)方案在保證加工精度的前提下，立柱的結(jié)構(gòu)還能進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)；根據(jù)動(dòng)態(tài)分析的結(jié)果發(fā)現(xiàn)立柱的前幾階固有頻