動(dòng)梁龍門數(shù)控銑床關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、數(shù)控機(jī)床廣泛應(yīng)用于國(guó)防、航空航天和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門，是自動(dòng)化加工最基本的裝備，也關(guān)系到國(guó)家的安全和工業(yè)生產(chǎn)能否健康地增長(zhǎng)。我國(guó)數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)水平和產(chǎn)品性能與國(guó)外相比還有一定差距。利用虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)機(jī)床進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析及優(yōu)化，可減少物理樣機(jī)的反復(fù)試制、測(cè)試及改進(jìn)過(guò)程，提高了產(chǎn)品的性能，縮短了設(shè)計(jì)周期，降低了設(shè)計(jì)成本，對(duì)增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的意義。 有限元方法是現(xiàn)代工程分析與設(shè)計(jì)的一種快捷、有效的輔助工具。本文以數(shù)控銑床為研究對(duì)象，利

2、用有限元分析軟件CosmosWorks作為分析工具，對(duì)組成銑床的主要零部件進(jìn)行分析，并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要工作如下： (1)分析討論了高速數(shù)控銑床的設(shè)計(jì)要求，依據(jù)加工工藝和機(jī)床性能指標(biāo)，提出了動(dòng)梁龍門數(shù)控銑床的總體設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)了機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)和伺服進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)。 (2)按照模塊化設(shè)計(jì)原則主要對(duì)影響機(jī)床性能的主要部件：龍門式橫梁、立柱、床身的設(shè)計(jì)和性能要求進(jìn)行分析，初步確定了機(jī)床的零部件結(jié)構(gòu)，建立了部件的三維So

3、lidWorks實(shí)體模型，形成了數(shù)字化樣機(jī)部件。 3)在對(duì)數(shù)控銑床主要零部件橫梁、立柱，床身及整機(jī)結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，建立零部件三維有限元分析模型，進(jìn)行了靜力學(xué)分析，直觀展示了結(jié)構(gòu)的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)，分析了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度。 (4)對(duì)橫梁、立柱、床身及整機(jī)三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析，獲得了銑床關(guān)鍵部件和整機(jī)的模態(tài)參數(shù)(固有頻率和振型)。通過(guò)靜態(tài)分析與模態(tài)分析為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。 (5)在有限元分析軟件平臺(tái)上，利