基于ANSYS的高[Gāo]速加工中心有限元[Yuán]分析

高速加工(Gōng)中心是▿近▿年來機床發展的熱點之一。随着加工◈中◈[Zhōng]心(Xīn)向着高切削速度(Dù)、高進給速度和高加[Jiā]工精度的方向發[Fā]展,對其工作性∇能∇的要求◆越◆來越高,不僅要求加工中心具有良好的靜态特性,而且要具有良好的動态[Tài]特⋄性⋄。為此,對加工中心進行整機靜[Jìng]動态特性分析已成為設計的必要環節。本∇文∇(Wén)分析了焊接型和鑄造型兩種高速加(Jiā)工中心的主要結構特點,利用有限元分◇析◇(Xī)軟件ANSYS 分别建立了焊接型EQD18 加工中心和鑄造型PM50A 加工[Gōng]中心的整(Zhěng)體有限[Xiàn]元分析模型(Xíng),對加工中心存在的兩種不同類型的▾結▾合面,即螺栓聯接(Jiē)的固定結◈合◈面和⋄導⋄軌(Guǐ)聯▲接▲的運動結合面[Miàn],采用用戶自定義單元進[Jìn]行模拟; 對加工(Gōng)中心驅動X、Y、Z 軸(Zhóu)高速移動的[De]傳動(Dòng)絲杆,◈分◈别(Bié)采用杆、梁▿單▿[Dān]元進行模拟,并對比◊分◊[Fèn]析了兩種模拟方法對(Duì)▽加▽工中心固有▲頻▲率的影響,通(Tōng)過實驗表明采用杆單[Dān]元進行模[Mó]拟更符合實際情況。通過靜力分析,模态分析和諧(Xié)響應(Yīng)特性分析得到加工中心在不同工況下的◈靜◈剛度、動[Dòng]剛度、固(Gù)有頻率∇以∇及相應的振型[Xíng]等理論數值。并将EQD18 加工中心的有限●元●(Yuán)分析結果與○實○驗數據進行了對(Duì)比分(Fèn)析,證明了采用[Yòng]的有∇限∇元模型能較好(Hǎo)地模拟實際[Jì]情況,研究成果為高速加[Jiā]工▲中▲心的設計提供了可靠●的●(De)理論依據。

    高◆速◆(Sù)加工(Gōng)中心不斷提(Tí)高的工作性能是模具制造(Zào)業得以和高精度加工模具的(De)重要前提。在驅動▽技▽術(Shù)的推動下，湧現出結構創新、性能優良(Liáng)的衆[Zhōng]多不同類型的高速加工[Gōng]中心。90年代中後期出(Chū)現(Xiàn)的三軸高速加▿工▿中心現已發展到五軸高速[Sù]加工中心。在驅動方▿式▿[Shì]上，已從直線運動（X/Y/Z軸）的(De)伺服電機和滾珠絲(Sī)杠驅▾動▾發展到目[Mù]▽前▽的直線[Xiàn]電機驅動，回轉運動 （A和C軸）采用[Yòng]了直接驅(Qū)動的轉矩電機，有∆的∆(De)公司并通過直線電[Diàn]機和轉(Zhuǎn)矩電機使加工中心發[Fā]展成○全○采用直接[Jiē]驅動的五軸加工中(Zhōng)心。顯著(Zhe)提高[Gāo]了加工中心的行[Háng]程速[Sù]度、動态性能和◈定◈(Dìng)位精度。  

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