前言:
旋風(fēng)銑削法是一種高效、經(jīng)濟、實用的綠色制造技術(shù),將旋風(fēng)銑削技術(shù)應(yīng)用到螺桿等復(fù)雜螺旋曲面的加工中,能夠有效的解決其它加工方法中存在的加工成本高、加工精度低、生產(chǎn)效率低等問題。在機床結(jié)構(gòu)中,床身是一個極為重要的部分,床身的設(shè)計尺寸和布局形式,決定了其動態(tài)特性。由于床身結(jié)構(gòu)設(shè)計的不合理,進而導(dǎo)致床身的剛度差,產(chǎn)生各種變形和振動造成加工精度的降低。因此,在機床的組成部件進行設(shè)計階段進行動力學(xué)分析顯得尤為重要。
1旋風(fēng)螺桿加工中心床身的有限元模型
通過三維建模軟件Solid Works建立床身實體模型,在建立模型的過程中,考慮到方便計算,同時,又要保證計算結(jié)果的準確性和可靠性,因此,對于床身結(jié)構(gòu)影響不大的螺紋孔、通孔、圓角等部分做出了簡化和省略的處理,并將文件存為stp格式,之后將三維模型導(dǎo)入有限元分析軟workbench中,螺桿旋風(fēng)銳床床身材料為HT250,根據(jù)鑄造廠方面提供的數(shù)據(jù),進行材料參數(shù)的設(shè)置,其中,彈性模量£ = 155GPa,密度p =7340kg/m3,泊松比7 =0. 27。進行網(wǎng)格劃分時,控制
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結(jié)束語:
通過對螺桿旋風(fēng)加工中心床身部分進行實體建模和有限元仿真計算,得到了初始設(shè)計方案床身的模態(tài)與剛度特性,針對于固有頻率以及形變程度方面的結(jié)果,采用改變床身內(nèi)部筋板布局形式的方法對原有設(shè)計方案進行優(yōu)化設(shè)計的研究,得出了以下結(jié)論:
(1) 利用有限元方法對旋風(fēng)螺桿加工中心的床身部分進行動態(tài)特性分析,能夠發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定性方面的缺陷和不足,可以在設(shè)計階段進行合理的優(yōu)化設(shè)計,使其滿足工作要求;
(2) 對于筋板結(jié)構(gòu)的設(shè)計,交叉型筋板結(jié)構(gòu)與初始筋板結(jié)構(gòu)相比,固有頻率顯著提高,與此同時,剛度特性也得到了一定的提升;
(3) 在床身的設(shè)計中,如若床身外部結(jié)構(gòu)尺寸等方面難以改變的情況下,改變筋板結(jié)構(gòu)則是一條增強床身動態(tài)特性的有效途徑。
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