基于ANSYS的大型船用螺旋槳數(shù)控龍門式砂帶磨床的參數(shù)化分析.pdf

1、螺旋槳作為輪船的重要部件，其加工制造技術(shù)也成為了船舶工業(yè)的核心技術(shù)之一。由于國內(nèi)的砂帶磨削的發(fā)展時間比較短，雖然在一些領(lǐng)域有所突破但是在結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計都相對復(fù)雜的數(shù)控砂帶磨床的發(fā)展還是落后于發(fā)達(dá)國家。本課題基于以上原因而提出對砂帶磨床的整體和關(guān)鍵部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計。從而降低該機(jī)床的結(jié)構(gòu)方面和國外的差距。通過結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計得到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足設(shè)計要求而且用的材料大大降低的目的，從而使機(jī)床的整體成本也有了較大的降低。從數(shù)控變形誤

2、差補(bǔ)償角度來講，通過靜力分析所得到的磨頭接觸輪在四個位置三個方向的變形量，通過四個位置的變量生成一條通過四個點(diǎn)的光滑曲線。在生成數(shù)控加工代碼的過程中，對磨頭在加工移動過程中進(jìn)行位移量補(bǔ)償，從而減小了靜態(tài)變形的影響。
　　 本文在總結(jié)機(jī)床結(jié)構(gòu)分析發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對數(shù)控龍門式砂帶磨床的結(jié)構(gòu)分析問題，以ANSYS有限元軟件為平臺，利用其二次開發(fā)工具，在ANSYS系統(tǒng)中開發(fā)了具有界面的集參數(shù)化建模、有限元分析、加載和求解、結(jié)果分析與

3、提取于一體的龍門式砂帶磨床有限元分析系統(tǒng)。本系統(tǒng)的成功開發(fā)，證實了以ANSYS為平臺開發(fā)專業(yè)模塊的可行性，提高了工作效率。首先，本文將ANSYS二次開發(fā)技術(shù)應(yīng)用于龍門式砂帶磨床有限元結(jié)構(gòu)分析，并開發(fā)出實用的程序模塊，嵌入ANSYS并作為ANSYS程序的一部分。本程序模塊在龍門式砂帶磨床結(jié)構(gòu)分析方面具有創(chuàng)新意義的成果，所歸納總結(jié)的ANSYS開發(fā)技術(shù)的基本方法和過程具有普遍的適用性。其次，結(jié)合二次開發(fā)界面對磨床的整體進(jìn)行了靜態(tài)、模態(tài)分析，改

4、進(jìn)結(jié)構(gòu)。通過分析結(jié)果可以得到接觸輪的位移變形是最大的，而且可以得到最大變形量。本文中分別取磨頭在橫梁上移動的四個位置并得出每個位置的變形量，通過分析磨頭接觸輪不同方向的位移量就可以得到磨頭在移動過程中各個方向的變形曲線。通過該曲線一方面可以很直觀的觀察到各個方向的具體變形量，為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參考。另一方面為后期的數(shù)控代碼補(bǔ)償提供了數(shù)據(jù)支持。通過對機(jī)床的整體進(jìn)行模態(tài)分析分析可以得出了各階的振型和共振頻率，通過修改結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量來防止機(jī)床在