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CNC加工中●心●典[Diǎn]型支承件結構分析及優化設計

發表時◊間◊(Jiān):2013-08-28      點擊次數:3393
   随◇着◇國民經◈濟◈的飛速發展和信息技術産業的突飛猛進,▲對▲于制造∆行∆業尤其是機床行業[Yè]的要求也越來越高。傳統的▾機▾[Jī]床設計方法在設計過程中主要依靠經驗設計,而[ér]且[Qiě]設計周期長,缺乏有▲效▲(Xiào)的(De)理論依據作為指導。本文将(Jiāng)基于拓撲優化技術[Shù],應用(Yòng)機床典型支承件▿設▿計方法,實現對(Duì)機床關鍵(Jiàn)支承(Chéng)件的結構分析以及優化設計[Jì],從而為後續的機床∆支∆承件結構設計研(Yán)究▲提▲供參◈考◈依據。 ◈本◈(Běn)文的主要研究内容為: (1)建立[Lì]立[Lì]式加工中[Zhōng]心立[Lì]柱的力學模型[Xíng],闡述◇典◇型工況切削[Xuē]力計算依據,分析立柱在(Zài)各◇種◇加工況下的載荷狀況[Kuàng]以及不同[Tóng]位置工[Gōng]況的邊界條件,為立柱結構分(Fèn)析及設計提(Tí)供基▲礎▲條件。 (2)利用ANSYS軟件對立[Lì]柱三個典型位置工況進行結構∇分∇析,分析計算結果[Guǒ],找出結構中薄弱部位,為優(Yōu)化提供依據。同時利[Lì]用基于拓[Tuò]撲優化的結構(Gòu)∇設∇計方法,對立[Lì]式加工中心立柱結(Jié)構進行優化設計,利用HyperMesh▿軟▿件對不[Bú]同工況[Kuàng]及優化目标下的立柱進行拓撲優化[Huà],對優化結果進行有◊效◊[Xiào]的分析,建立立柱在(Zài)不同目标下的概念模型。 (3)利用基于OptiStruct的結構優化[Huà]設計方法,對立式加工(Gōng)中心立[Lì]柱結構進行改進設∇計∇[Jì]。設計過程中,根∇據∇主傳力路徑與結構分析結果,提出不[Bú]同的(De)結構改進方案,分析對[Duì]比改進方案,找出*方案。然後對立柱結構進行精細化設計,并将改◇進◇(Jìn)結構與原[Yuán]始結構進行結構對(Duì)比分析,改進結構較原▽結▽◆構◆質量減輕了7.30%,綜合[Hé]變形(Xíng)◊減◊小了12.68%,一階固有頻率提高了10.13%,因此改進設計取▿得▿了◊良◊好∆的∆優化效果(Guǒ)。 (4)總結歸納出機床⋄典⋄型支承件的結▲構▲設計流程,通過對機床[Chuáng]典型支承件(Jiàn)的結構優化設計(Jì)過程,驗證了此流程在機床支承件設計領域的可◈應◈[Yīng]用性。
  
  數控銑床引(Yǐn)是在一般銑床的基(Jī)礎上發展起來的,兩者的加工工藝基本相同,結構[Gòu]也有些相[Xiàng]似,但數▲控▲銑床[Chuáng]是靠程序控制的自動加工機床,所以其結構[Gòu]也與普通銑床有(Yǒu)很大[Dà]區别。