大型數(shù)控落地鏜銑加工中心動態(tài)特性分析及主軸箱優(yōu)化.pdf

1、數(shù)控技術是先進制造技術的核心之一，關系到國家工業(yè)的戰(zhàn)略地位和綜合國力水平。隨著機床向高速度、高精度、高柔度方向的迅速發(fā)展，除了要求機床重量輕、成本低、使用方便和具有良好的工藝性外，還著重要求機床具有愈來愈高的加工性能，而機床的加工性能又與其動態(tài)性能緊密相關。事實證明，隨著機床加工性能的不斷提高，對機床動態(tài)性能的要求也愈來愈高。
　　本文以TH6918大型數(shù)控落地鏜銑加工中心為研究對象，利用ANSYS Workbench作為分析工具

2、，對其進行有限元分析及優(yōu)化。首先應用三維軟件建立大型數(shù)控落地鏜銑加工中心三維模型。并利用理論計算法和實驗模態(tài)技術對結合面的動態(tài)參數(shù)識別，將結合面的動態(tài)參數(shù)綜合到整機動力學模型中。在考慮結合面參數(shù)的情況下用有限元軟件對機床整機進行模態(tài)分析，得到機床的固有頻率以及相應的振型云圖。其次對主軸箱進行靜態(tài)剛強度分析，計算了主軸箱的應力和總變形情況，結果表明主軸箱的強度較好，有足夠的抵抗破壞的能力。并對主軸箱進行模態(tài)分析，計算主軸箱前六階的固有頻率

3、和振型，得出主軸箱主要薄弱環(huán)節(jié)并提出結構改進意見，為主軸箱的優(yōu)化方向提供指導。最后對主軸箱進行拓撲優(yōu)化，并通過拓撲優(yōu)化的結果，分析主軸箱可以進行優(yōu)化的區(qū)域，使主軸箱材料得到充分的利用。綜上，將有限元方法和優(yōu)化技術相結合，找出合理的結構優(yōu)化參數(shù)，以原結構為依據(jù)對主軸箱提出優(yōu)化方案，并以減輕重量為優(yōu)化的目標，對方案進行分析。分析結果表明，該方案主軸箱動態(tài)性能有了一定程度的提高，并且主軸箱的質量減少了507.1kg，減輕了約6.19%，達到了