基于ANSYS Workbench立柱筋板布局对加工中心动态特性影响分析

加工中心良好的动态特性有助于提高其加工性能。运用ANSYS Workbench软件对加工中心动态特性进行分析,发现立柱是其薄弱环节,然后对该立柱分别采用X型筋板、井字型筋板和米字型筋板布置形式进行模态分析,结果表明立柱用米字型筋板布局对立柱本身动态特性提升最大。提高立柱的动态特性,能有效地提高加工中心整机的动态特性。     

精密卧式加工中心立柱的结构优化设计

立柱是数控机床极为重要的功能部件,其动静刚度将严重影响机床加工精度。以精密卧式加工中心立柱为研究对象,利用有限元技术分析其动态特性,锁定结构薄弱环节,以此为基础,通过灵敏度法分析立柱壁厚、筋板高度以及厚度结构尺寸对立柱动态特性的影响,并研究了立柱内部筋板布局形式变化对立柱动态特性的影响,最终给出该型机床立柱结构改进建议,研究成果可在一定程度上提升机床整机动静态性能。     

基于筋板布局的立柱结构优化设计

立柱作为数控立式车床的关键部件,承受来自切削力等各种载荷作用,对机床加工精度、工作稳定性都着较大影响。以立柱内部结构设计为研究对象,提取多种不同筋板布局单元结构,并运用ANSYS Workbench有限元分析软件进行分析计算,找出最优筋板布局型式,从而改进立柱结构,数据显示优化后的立柱结构动力学性能得到提高,间接提高了机床加工精度和稳定性。     

基于元结构的机匣加工中心立柱动态优化设计

以提升机床立柱动态特性为目标,提出一种基于元结构特征的动态优化方法。依据机械元结构思想将机匣加工中心立柱分解,并提取出能代表其动态特性的元结构。基于有限元模态分析法,探究了元结构中筋板类型及其尺寸参数对其模态参数的影响规律,在此基础上对该元结构进行优化。通过对比结构优化前后的立柱动态特性并对改进后的立柱进行实验模态分析,验证了该方法的可信性。研究结果表明,该方法可以在后续在虚拟设计阶段中有效控制机床的隐性性能指标,为基于动态特性对其进行设计评价提供了数据支撑。     

基于拓扑优化方法的机床立柱轻量化设计

以某型机床立柱为研究对象,开展了立柱结构的轻量化研究工作。首先,利用Hyperworks软件对立柱结构进行静态和动态特性分析,得到立柱在切削力工况下的应力、变形位移云图、固有频率、振型以及频率位移响应曲线;然后,采用变密度法以柔度最小为目标函数进行拓扑优化,根据拓扑优化云图得到立柱内壁的筋条排布形式;接着,提取加筋板的中面并建立2D模型,进行尺寸优化设计,得到加筋板的最优厚度尺寸;最后,将优化模型与原模型进行力学性能对比分析。优化结果显示:基于拓扑优化方法的机床立柱可在减轻重量的同时提高其静、动态特性。     

XK717数控铣床立柱结构动态特性分析

以XK717铣床的立柱为研究对象,比较了不同筋板型式立柱的动态性能。分析结果表明,依据零件的特点选用相宜的筋板型式,既能保证有较好的结构动态特性,又能达到使其重量最轻的目的。     

动梁龙门加工中心立柱轻量化设计

立柱是加工中心的重要部件,支承着主轴箱、滑枕及横梁等零/部件,对加工中心的加工精度有着举足轻重的影响。以立柱筋板结构、筋板厚度为设计变量,以立柱质量为主要评估指标,以立柱形变量和一阶固有频率为次要评估指标,采用三维设计软件Solid Works和有限元分析软件ANSYS设计并分析了8种筋板结构的立柱,初步筛选出O型筋板结构设计为最优方案,然后针对O型筋板立柱内部筋板厚度进行设计与分析。结果表明,在形变量基本不变的情况下,O型筋板立柱的筋板厚度为14mm时综合性能最优,优化后立柱质量减轻了352kg,一阶固有频率提高了1.6%。     

数控机床立柱结构有限元分析与优化设计研究

立柱是机床基本的零部件之一,其静动态特性对机床整机的性能有很大影响。为保证机床的静动态特性及工件的加工精度,运用SolidWorks三维软件和Ansysworkbench有限元分析软件时立柱进行了静力学分析和模态分析。根据仿真分析结果,针对立柱的薄弱环节进行相应的结构改进优化,并对改进后的立柱进行静动特性分析。仿真结果表明：改进后立柱的变形量减少了7．6％,一阶模态频率提高了27．4％,同时质量减小了26kg,静动态特性得到了明显提高。为数控机床静动态性能的提高提供了理论依据。     

基于元结构的立柱结构动态优化设计

为提高加工中心立柱的动态特性,基于元结构理论从立柱内部筋板、外部框架分别进行优化。针对文中研究对象内部大部分元结构尺寸相同的特点,采用参数化设计方法优化元结构尺寸,提高了优化效率。元结构的拓扑型式根据扩展结构的动态特性选定,该方法比传统方法中根据元结构单体的动态特性选定型式更准确。外部框架根据原立柱模态分析结果进行优化。最后综合立柱内、外部优化分析结果,给出了动态优化效果、改进难度与成本各有优劣的两个优化方案,为加工中心的改进提供参考。     

多功能数控磨床立柱动态特性分析

使用分块兰索斯方法对多功能数控磨床立柱进行动力学分析,建立了立柱三维CAD模型和有限元分析模型,在此基础上对其进行动态特性分析.找出了立柱的薄弱环节,为优化立柱结构、提高机床加工性能提供参考.     

基于动力学特征的磨床床身结构优化布局设计

用有限元方法对内圆磨床床身结构进行建模和和动态分析,通过探讨改进床身内部筋板的不同布局对床身结构动态特性的影响,发现调节筋板布局是改善床身动力学特性的关键。     

基于灵敏度分析的五面加工中心床身结构优化设计

机床床身是机床的重要部件,它起着支撑立柱、工作台等部件的作用,其性能的好坏直接影响到机床的加工精度。在对HX7910五面加工中心床身结构动态优化设计过程中,建立HX7910五面加工中心床身的有限元模型,分析了其前六阶模态。根据分析结果确定筋板为优化对象,采用灵敏度优化法首先对床身内部筋板结构参数进行动态灵敏度分析。在灵敏度分析基础上,进行结构优化设计,得到了较优的结构参数,提高了加工中心床身的动态特性,从而提高床身的性能。     

立式加工中心立柱结构动态分析与优选

应用pro/engineer软件建立三维模型,通过对加工中心GSVM6540B主要支承部件立柱的不同布筋方式进行Ansys有限元分析,比较不同筋板布置方案对立柱动态特性的影响,分析当前结构的合理性,提出结构优选方案.     

高速立式加工中心立柱结构动态设计

立柱是立式加工中心的重要组成部分,对机床整机的动态特性具有重要影响.为了提高床身结构的动态特性,建立高速立式加工中心立柱的CAD/CAE模型,借助有限单元法,进行基于灵敏度分析的筋板厚度优化,降低立柱的重心,提高了立柱的动态特性.经优化设计,立柱的前三阶固有频率较优化前分别提高了23.23%,4.00%和10.13%,动态性能得到明显的提高.     

筋板布局对立柱动态特性的影响分析

立柱是立式机床的主要基础部件之一,不但支撑和连接机床的各个部件,而且需要承受来自切削力等各种载荷的作用,所以立柱的动态性能对机床的加工精度有着非常大的影响。本文对几种筋板布局的立柱进行有限元模态分析,并对这几种筋板布局的性能进行分析。     

基于Ansys的立柱有限元分析与结构优化设计

分别利用Pro/Engineer和Ansys软件对立柱进三维实体建模与模态分析,通过结构分析和优化设计,得到了立柱的模态分析结果。选择立柱相对位移量及其低阶固有频率为研究对象,并设计对比了两种筋连板优化布局方法,确定了使用米字型筋连板立柱结构。提高了立柱的低阶固有频率,避免了高速加工时共振的产生降低加工精度的现象,取得了提高加工精度,立柱的强度和刚度的效果。为结构的合理设计与改造提供了可靠的理论依据。     

象鼻式铣齿机立柱的优化设计

机床结构刚度的提高有助于提升机床加工精度及改善机床的动力学性能。基于结构仿生学,利用拓扑原理对象鼻式铣齿机立柱内部的筋板结构进行优化设计。对原型及改进后的立柱进行了静力、模态分析。结果表明,改进后的立柱质量减轻,刚度性能及力学性能得到明显提高。     

基于有限元的落地镗铣床滑枕结构设计

为完成四川省德阳市某机械制造有限公司委托开发数控落地镗铣床的项目,从根本上提高TX6916落地镗铣床的动态性能和市场竞争力。针对滑枕内部筋板结构形式,利用有限元法分析了米字型筋板、十字型筋板和X型筋板三种不同筋板结构形式下滑枕的静、动态性能。在选定筋板形式条件下根据外壁板厚度、筋板厚度和内筋板厚度对固有频率的灵敏度分析,选择优化设计变量改进滑枕结构,对改进的结构进行有限元分析并与原有结构相比较,改进结构在静、动态性能都有显著提高。     

面向机床整机动态性能的立柱结构优化设计研究

针对某机床结构薄弱件立柱的结构优化设计,提出了一种基于拓扑优化、筋板形式选择与布局以及尺寸优化的结构设计方法。首先利用有限元法(finite element analysis,FEA)对机床整机进行动力学分析,模态分析与谐响应分析结果表明立柱为影响整机动态性能的关键结构件。然后以立柱结构为优化目标,对立柱进行拓扑优化,根据拓扑优化的材料分布情况设计了立柱的最优基本结构形式,再通过选择抗弯、抗扭刚度较好的W类型筋板进行布局与尺寸优化,得到了最终的立柱优化结构。最后对优化的立柱结构进行验证,分析结果表明:该结构设计方法有效地改善了整机的动态性能,在立柱质量减轻的前提下,优化后的整机前六阶固有频率均得到了不同程度的提高,其中一阶固有频率提高了10%以上;并且机床在x方向上的最大共振峰值下降了49.8%,y方向下降了70.1%,z方向下降了66.2%。     

采用正交实验和综合评价法的机床立柱优化设计

为了使机床立柱的静动态性能得到提升,对机床立柱的筋板结构重新进行设计.将不同筋板结构的立柱模型进行有限元分析,分别得到各立柱的静动态性能参数,将得到的参数构建了3因素4水平的正交实验表,通过综合评价法将正交表中的16组参数进行数据融合,得到了最佳组合参数为"井"形筋板结构,筋板高度为20 mm,吊孔直径为140 mm的...