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臥式加工中心床身結構的有限元分析
閱讀：138 發(fā)布時間：2020-8-100 引言
加工機床的高速化對機床的動態(tài)性能提出了越來越高的要求，近年來國內(nèi)外對機床結構動態(tài)設計方面都開展了大量的研究。加工中心進給系統(tǒng)動態(tài)及工作臺為研究對象，建立了進給系統(tǒng)的有限元模型，利用ANSYS Workbench軟件進行了分析，以提高工作臺的固有頻率為優(yōu)化目標進行了工作臺的尺寸優(yōu)化[1]；在高速臥式加工中心動態(tài)設計時候，通過動態(tài)測試的方法獲得導軌結合面的特性參數(shù)并將其應用到數(shù)字仿真模型中，提高了模型的精度。在加工中心的結構優(yōu)化設計過程中，對主要部件的拓撲優(yōu)化設計，提高了加工中心的靜動態(tài)特性[2]；以機床床身為研究對象，建立床身的簡化有限元模型，以固有頻率作為衡量床身動態(tài)性能優(yōu)劣的指標，重點研究床身固有頻率的變化趨勢以及主軸箱支撐臺筋板布置方式對床身動態(tài)特性的影響，并對此提出有效的解決方案[3]。
床身是機床關鍵零部件之一，是整個機床的基礎，主要起承重的作用[4,5]。本文在前期研究的基礎上，以某大型臥式加工中心床身為研究對象，該床身由于采用傳統(tǒng)的經(jīng)驗設計，缺乏相關動態(tài)特性分析的支撐，所以有必要對該臥式加工中心床身進行動態(tài)分析，找到其結構剛度的薄弱環(huán)節(jié)。本文首先建立了床身部件的三維模型，利用有限元軟件ANSYS Workbench對床身結構進行靜、動態(tài)分析，為床身結構的進一步優(yōu)化指明了方向。