基于ANSYS的横梁进给系统结构优化

横梁进给系统作为龙门式机床的主要组成部分,其静动态性能直接影响机床的性能,而横梁进给系统的结构决定着它的静动态特性,因此很有必要对其进行结构优化。利用有限元软件ANSYS对横梁进给系统进行静动态特性分析,分别研究单丝杠的安装位置、单双丝杠的使用以及双丝杠的跨距对横梁进给系统的影响。结果表明:单丝杠安装在十字滑座质心时横梁进给系统静动态性能最好;双丝杠两点支承比单丝杠一点支承抗扭转能力好,出现扭转振型时,双丝杠频率比单丝杠高18.9%;双丝杠的跨距越大,横梁进给系统抗扭转能力越好,对应频率最大提高36.3%。     

基于熵权TOPSIS模型的机床结构件优选设计

针对机床重要结构件优选设计时难以在多个方案和多项性能评价指标之间进行取舍这一问题,提出了基于熵权TOPSIS模型的机床结构件优选设计。以龙门机床的定横梁为研究对象,结合有限元分析设计了10个不同的定横梁结构作为备选方案,并对10个备选方案依次进行了灵敏度分析和多目标优化,确保10个备选方案都具有相对最优尺寸参数。利用有限元软件依次对优化后的10个备选方案进行静动态特性和热特性分析,得到了优选决策的原始数据。建立了机床结构件优选评价的熵权TOPSIS数学模型,利用Matlab软件求解计算选出了最佳方案。对比分析了定横梁部件优选前后的静动态特性和热特性参数,认为优化后定横梁部件综合性能有所提升。结合实际工程经验分析了优选决策原始数据,认为优选结果符合实际,验证了熵权TOPSIS模型对机床结构件优选设计的有效性。     

龙门加工中心横梁组件静动态分析及结构改进

为提高龙门加工中心的静动态特性,保证加工工件的几何精度,运用有限元软件对横梁组件进行了静动态分析,发现横梁是横梁组件的薄弱结构.采用对角筋板理论,对横梁进行了结构改进,并进行有限元分析.结果表明,改进后横梁组件的变形量减少了7.6％,一阶模态频率提高了17.2％,静动态特性得到了明显提高.最后通过实验结果与理论结果进行对比,验证了改进方案的合理性,为横梁组件结构设计提供了理论依据.     

试验压力机横梁灌注混凝土对机架性能改善研究

运用ANSYS有限元软件对横梁灌注混凝土前后的试验压力机机架进行静力学以及非线性接触有限元分析,并对仿真结果进行对比.分析了横梁灌注混凝土后对试验压力机机架的性能改善情况,确定了灌注混凝土形成的钢混组合横梁的性能、变化规律,为钢混凝土组合横梁的应用提供了理论依据和改进建议.试验结果显示,试验压力机横梁在灌注混凝土之后,机架应力降低36.7%以上,变形减小22.9%以上,机架性能得到很好的改善.     

大型丝杠旋风铣床关键零部件的动态性能研究

以安阳鑫盛机床厂生产的9m数控丝杠旋风铣床为研究对象,通过CATIA建立旋风铣床横梁的三维模型,并对横梁模型进行了简化.利用ANSYS Workbench建立了横梁的有限元模型,并对横梁进行了应力分析和模态分析,得到了横梁的应力分布云图和前6阶固有频率.通过应力分析对横梁结构进行了优化,提高了横梁抵抗破坏的性能.通过对固有频率分析,表明横梁设计符合动态性能要求.     

基于abaqus的加工中心大型横梁有限元分析及优化

某加工中心的部件横梁刚度不足,致使被加工的工件的表面产生波纹状刀痕。针对上述情况,首先使用Solidworks建模,然后导入有限元分析软件abaqus中,对该横梁进行静、动态性能的分析,根据分析结果,首先调整边界约束条件,然后依据横梁的结构尺寸参数对其质量影响的灵敏度分析报告,以及该加工中心所属厂方的改进要求,对横梁的结构尺寸参数进行调整,调整后的模型再次导入abaqus中分析,依据分析结果,重复调整尺寸参数,直至横梁的刚度和质量均达到预期要求。     

高速龙门五轴加工中心静刚度分析与结构优化

静刚度是机床最重要的性能指标之一,在机床设计阶段需对其进行预估.在高速龙门五轴加工中心的设计中,采用有限元分析技术对机床整机及主要部件进行了静力学分析,发现横梁与滑枕为影响整机静刚度的薄弱环节,对横梁与滑枕的结构进行优化改进,从而提高了机床的静刚度,并在实际应用中获得了良好的效果.     

树脂混凝土填充结构的高速陶瓷铣磨机床减振性能研究

以高速陶瓷铣磨机床的横梁与立柱为研究对象,设计了环氧树脂混凝土填充结构,通过ANSYS Workbench有限元分析软件对原型不填充机身和填充结构机身的动、静态性能进行对比与分析,初步确认填充机身可提高陶瓷加工机床的动、静态性能。通过对填充环氧树脂混凝土机床的谐响应实验,验证了理论分析的正确性。结果表明:填充方法可运用于机床减振,提高机床动、静态性能;填充结构在减振抗振方面具有一定的优越性。     

数控机床导轨面变形预补偿的有限元分析

针对机床导轨变形特别是大型、重型机床的导轨变形而引起的数控机床加工精度问题,应用有限元分析法,借助先进、功能强大的有限元分析软件ANSYS对大件横梁导轨面进行静力学分析。在考虑横梁自身质量的同时,根据机床实际工况,施加附加力,并确立在横梁上移动的部件的几个关键位置,最后分析出各导轨面的变形曲线,提供横梁导轨面加工时补偿用曲线图,通过数控插补铣直接铣出补偿曲线,预先予以导轨变形补偿。     

振动模态测试技术在金刚石圆盘锯横梁结构优化的应用研究

通过实验模态测试与有限元理论分析相结合的方法，对金刚石圆盘锯的模态特性进行了研究，分别获取了金刚石圆盘锯的各阶固有频率，并用模态测试的实验数据验证、修正了有限元分析的理论模型，以准确的有限元理论模型为基础对金刚石圆盘锯的横梁部件进行了结构优化设计研究。减少了金刚石圆盘锯横梁的刚度冗余，在保证横梁静、动态性能略有提高的条件下，实现横梁的减重设计要求。