數(shù)控高速銑雕機床的結構優(yōu)化及有限元分析.pdf

1、　　對于現(xiàn)代機床來講，高速切削是必不可少的要素之一。而機床的高速性，必然要求機床應該具有越來越高的動、靜態(tài)特性。因此，機床結構動、靜態(tài)特性的研究已經(jīng)成為當今機床行業(yè)中的重要環(huán)節(jié)之一。由于計算機計算能力的不斷提高，目前應用有限元法研究機床整機的動、靜態(tài)性能是當前優(yōu)化并改進現(xiàn)有機床結構、設計開發(fā)機床新產(chǎn)品的新方法。它減少了傳統(tǒng)設計中的試制過程，很大程度上減少了產(chǎn)品開發(fā)的成本，也節(jié)省了產(chǎn)品開發(fā)的周期?！　”菊n題的研究對象是南京某公司2003

2、年推出的新產(chǎn)品數(shù)控高速銑雕機床，由于該機床和普通的數(shù)控銑床相比進給速度高，X、Y軸可達18m/min，Z軸為15m/min，很受中小規(guī)模的模具廠家歡迎，且性價比高，售價僅21.8萬元。為了提高機床的動態(tài)特性，廠方迫切需要對其進行優(yōu)化。因此本課題研究的主要任務是：　　(1)運用三維設計軟件Pro/E建立某型數(shù)控高速銑雕機床的實體簡化模型；　　(2)在大型有限元分析軟件ANSYS8.0中建立某型數(shù)控高速銑雕機床有限元模型；　　(3)根

3、據(jù)彈性力學理論和有限元分析的基本理論，在ANSYS8.0平臺上對某型數(shù)控高速銑雕機床關鍵部件的有限元模型進行模態(tài)分析，得到各關鍵部件的前6階固有頻率和振型，并根據(jù)分析結果提出了幾種改進方案；　　(4)對某型數(shù)控高速銑雕機床的整機進行應力和應變的靜態(tài)特性的分析，驗證機床整機的強度和靜剛度是否滿足高速加工的要求；　　(5)對某型數(shù)控高速銑雕機床整機的固有動態(tài)特性進行了理論模態(tài)分析，并且應用試驗模態(tài)分析驗證理論動力學模型，最后提出整機的最