QYJ-21臥式加工中心自動(dòng)換刀裝置的特性分析與優(yōu)化.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，在制造業(yè)行業(yè)中，保障產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，追求利益的最大化。數(shù)控加工中心成為必不可少的裝備，在多工序加工時(shí)，會(huì)進(jìn)行頻繁換刀，則自動(dòng)換刀裝置在加工中心中的作用變得越來(lái)越重要。在減少換刀輔助時(shí)間的同時(shí)，也要使換刀機(jī)構(gòu)盡可能減少故障率，以確保加工中心的自動(dòng)換刀裝置安全可靠運(yùn)行，提高生產(chǎn)效率，需對(duì)自動(dòng)換刀的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析。
　　本文是以QYJ-21型臥式加工中心換刀機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，目的是為

2、了提高換刀機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性能和增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。文中采用Pro/E創(chuàng)建換刀機(jī)構(gòu)各部件的三維實(shí)體模型，并導(dǎo)入ANSYS中生成有限元模型。通過(guò)有限元法仿真分析，把換刀機(jī)構(gòu)中的關(guān)鍵件作為一個(gè)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、振動(dòng)及疲勞壽命以及組合機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性等分析。具體過(guò)程為:首先，對(duì)自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)的進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，充分利用結(jié)構(gòu)的特性，采用Pro/E對(duì)所研究的機(jī)構(gòu)進(jìn)行三維參數(shù)化實(shí)體建模，同時(shí)對(duì)所建模型采取相應(yīng)的簡(jiǎn)化處理。通過(guò)Pro/E與ANSYA的無(wú)縫連接，把

3、所創(chuàng)建的實(shí)體模型導(dǎo)入ANSYS中，生成相對(duì)應(yīng)的有限元模型。其次，對(duì)換刀機(jī)構(gòu)的工況進(jìn)行分析，確定換刀機(jī)構(gòu)中關(guān)鍵件（活動(dòng)手指、固定手指、鎖緊銷(xiāo)和缸體）最大受力的工作狀況;這種工況對(duì)所研究關(guān)鍵件進(jìn)行靜力分析和模態(tài)分析，得出最大工作載荷下關(guān)鍵件（活動(dòng)手指、固定手指和鎖緊銷(xiāo)）在靜力分析時(shí)的應(yīng)力和變形云圖，再進(jìn)行判斷;模態(tài)分析時(shí)得出關(guān)鍵件（活動(dòng)手指、固定手指和缸體）的固有頻率和陣型，針對(duì)得到的結(jié)果來(lái)分析結(jié)構(gòu)不足的地方。然后，對(duì)自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)的結(jié)合部進(jìn)