QYJ-5數(shù)控銑床關(guān)鍵件的特性分析與優(yōu)化.pdf

1、隨著現(xiàn)代制造需求的發(fā)展，對(duì)數(shù)控機(jī)床在高速度、高精度、高效率等方面提出了更高的要求。這使得數(shù)控機(jī)床除了要具有良好的加工性能外，還要在加工穩(wěn)定性、輕量化等方面不斷做到精益求精。床身與滑鞍作為機(jī)床的重要組成部分，其靜動(dòng)態(tài)特性是影響機(jī)床加工性能的主要因素。因此，對(duì)數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵件的靜動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析，從而對(duì)機(jī)床進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)具有很大的實(shí)際意義。本文以QYJ-5數(shù)控銑床床身和滑鞍為研究對(duì)象，利用有限元分析軟件 ANSYS作為分析工具對(duì)影響機(jī)床靜動(dòng)態(tài)性

2、能的因素進(jìn)行了探究。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：
　　(1)介紹了本文的課題背景及意義，并闡述了國(guó)內(nèi)外高速加工中心靜動(dòng)態(tài)特性分析的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。
　　(2)介紹了機(jī)床關(guān)鍵件的建模方法，利用 UG NX對(duì)數(shù)控銑床的床身和滑鞍進(jìn)行三維建模并通過(guò)接口技術(shù)將床身和滑鞍的三維模型導(dǎo)入到 ANSYS中形成有限元模型，然后對(duì)床身和滑鞍分別進(jìn)行了靜力學(xué)分析和模態(tài)分析，為其結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供理論依據(jù)。
　　(3)對(duì)床身和滑鞍的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行

3、優(yōu)化設(shè)計(jì)，以提高床身和滑鞍的抗振性能和降低質(zhì)量為優(yōu)化目標(biāo)，進(jìn)行了床身和滑鞍筋板和壁板的厚度對(duì)結(jié)構(gòu)質(zhì)量、最大應(yīng)變、最大應(yīng)力和固有頻率的靈敏度分析。然后采用目標(biāo)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化的方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提出合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。最后對(duì)優(yōu)化后的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明，床身質(zhì)量比優(yōu)化前減少了35.77kg，約減少初始質(zhì)量的9.7％，靜態(tài)特性與優(yōu)化前相比有小幅提升?；暗那傲A固有頻率與優(yōu)化前相比都有所增加，其中第一階固有頻率提高了57.3Hz。質(zhì)量比