GSLM3308機床主軸箱靜-動-熱特性分析及拓撲優(yōu)化.pdf

1、目前，機械制造、模具、航天航空、核能、船舶、汽車、風電、冶金等工業(yè)領域?qū)Υ笮蛿?shù)控龍門加工中心的需求日益增長，對其技術性能、功能參數(shù)也提出了更高的要求。而主軸箱作為大型數(shù)控龍門加工中心最重要的組成部件之一，其綜合性能直接影響到加工精度和加工質(zhì)量。因此，利用有限元設計方法對主軸箱進行靜/動/熱態(tài)性能的分析和優(yōu)化對設計非常重要。本文所采用的方法在其他部件和整機的設計分析具有借鑒意義,可為改善數(shù)控龍門加工中心的整體性能提供技術支持。
　　

2、本文基于有限元設計方法，著重對廣東鑫泰科技集團有限公司的GSLM3308型加工中心的主軸箱進行了系統(tǒng)的分析研究，主要包括以下內(nèi)容：
　?。?）根據(jù)廣東鑫泰科技集團有限公司提供的CAD圖紙，利用Pro/E三維建模軟件建立主軸箱的實體模型，利用HyperMesh有限元軟件建立有限元計算模型。
　?。?）利用ANSYS有限元分析軟件對主軸箱結構進行靜態(tài)特性分析研究，分析了主軸箱的位移和應力，結果表明主軸箱的靜態(tài)剛度較好，為拓撲優(yōu)化

3、提供了理論依據(jù)。
　?。?）通過對主軸箱的模態(tài)分析，提取了主軸箱前12階的固有頻率和振型。分析結果表明，主軸箱的低階固有頻率可滿足低速加工的需求。但低階相鄰固有頻率的差值偏大，說明主軸箱動態(tài)性能還有待于改善。
　?。?）利用ANSYS有限元分析軟件對主軸箱進行了熱-結構耦合分析，計算出了熱應力和熱變形情況，分析了熱載荷和靜力載荷對主軸箱的影響，為熱誤差補償提供了依據(jù)。
　　（5）最后利用OptiStruct對主軸箱進行