SGM50A臥式加工中心關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件結(jié)構(gòu)分析與動態(tài)優(yōu)化.pdf

1、高檔數(shù)控機(jī)床對速度和精度的要求不斷提高，使得機(jī)床開發(fā)過程中，控制結(jié)構(gòu)的動響應(yīng)成為關(guān)鍵的問題。借助有限元分析軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化是解決該問題的重要手段和必然趨勢。本文基于有限元法，以SGM50A精密臥式加工中心為研究對象，對其床身、立柱以及兩者裝配所得組合體進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與動態(tài)優(yōu)化。
　　首先，使用有限元前處理軟件HyperMesh建立了立柱的殼單元模型和床身的體、殼混合單元模型。床身與立柱結(jié)合面采用彈簧-阻尼單元法實(shí)現(xiàn)柔性連接，建

2、立了組合體的有限元模型。并通過靜力和模態(tài)分析，了解結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布特點(diǎn)和模態(tài)特性，找出了結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供參考。此外，考察了床身與立柱連接剛度變化對組合體模態(tài)特性的影響，證明了實(shí)際結(jié)合剛度在理論計(jì)算剛度的±20％范圍內(nèi)時(shí)，由其引起的模態(tài)計(jì)算誤差可忽略。
　　然后，使用錘擊法對結(jié)構(gòu)件進(jìn)行自由模態(tài)試驗(yàn)，驗(yàn)證了有限元模型的正確性。以振型一致，比較模態(tài)頻率的方式考察理論模型的計(jì)算誤差，并總結(jié)了理論計(jì)算存在誤差以及造成試驗(yàn)?zāi)B(tài)丟失的