基于模态分析的机床床身优化设计

为提高平面光学元件抛光机床的加工精度,对其床身进行模态分析,得到机床结构固有的振动特性,实现对机床床身的优化设计。首先,通过3D建模软件构建机床模型,并将其导入ANSYS有限元软件中进行模态分析,得出机床的前几阶固有频率和振型;然后,根据模态分析结果对机床横梁和立柱进行优化设计,得出优化结构;最后,对优化后结构进行模态分析,并将结果与优化前分析结果进行对比。对比可得,优化后的机床床身前三阶固有频率分别提高15.61%、14.63%和16.07%,有效提高机床稳定性,提高工件加工精度。     

立式加工中心床身结构动态特性有限元分析

以某立式加工中心床身为研究对象,对床身结构动态特性进行了研究。运用ANSYS有限元分析软件对其进行了模态分析,得出床身结构的前8阶模态频率及振型,在此基础上对其进行了谐响应分析,得到床身结构受外界激振力作用下的幅值频率响应曲线。结果表明:床身结构的各阶固有频率均大于机床的工作频率,激振力频率与床身结构的1、4阶固有频率接近时,床身容易发生共振。该床身结构具有较好的动态特性,验证了床身结构设计的合理性,为床身结构的优化设计提供了理论依据。     

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。     

数控磨床床身的有限元分析及结构改进

数控磨床是最常用的精加工机床,床身是机床关键的基础部件,也是机床动刚度的保障。以某数控磨床床身为研究对象,利用Pro/E软件进行了几何建模,运用ANSYS Workbench有限元软件对简化后的床身进行了模态分析。通过模态分析找到了床身的薄弱环节和共振频率。为改善床身的动态特性,在不改变工作特性及加工难度的条件下提出了几种改进方案,对这几种方案再次进行了模态分析。通过对比确定了床身结构改进的最优方案,为床身的结构设计提供了理论依据。     

矿物复合材料机床支承件动静态特性研究

为了研究矿物复合材料的吸振性,针对铸铁和矿物复合材料两种不同材料的床身及立柱结构的固有振动特性,通过模态分析的方法开展了对比研究。首先,通过SolidWorks建立加工中心床身及立柱结构的几何模型,并将其导入ANSYS Workbench中进行模态分析;然后,对床身及立柱结构进行模态实验,得到其模态参数值,利用实验验证了仿真模型的有效性。结果证明,采用矿物复合材料制成的床身及立柱结构,可以提高其固有频率,从而提高了机床的稳定性及加工精度。     

CK1440型数控车床床身动态特性分析

基于ANSYS有限元分析软件对数控车床床身底座部件进行了计算模态分析,研究该机床部件的动态特性,获得CK1440数控车床床身低频段的固有频率和振型.通过对各阶模态振型的分析,找出床身结构的薄弱环节,为结构优化设计提出改进措施.     

基于ABAQUS的数控成形铣齿铣床床身结构的动态优化设计

床身是数控机床的重要基础部件,其结构设计是否合理将直接影响整个机床的动态特性。文中运用ABAQUS对某型数控铣齿机床床身进行模态分析,对比分析了圆形和方形两种不同的出砂孔形状对床身固有频率的影响,同时对床身内部横向、纵向筋板厚度以及床身壁厚的变化对床身动态特性的影响进行了分析,并以此结果为依据,在避免数控机床发生共振的前提下,以减轻床身的重量为优化目标,对原有机床进行结构优化,最终使得床身重量减轻了1.68t,满足优化目标,也为后续机床结构设计提供参考依据。     

XH715型机床床身动静态有限元分析

XH715型机床床身是肋板式框形结构,利用ALGOR有限元软件对床身进行了模态、静态和谐响应分析,得出了该床身动静态性能参数,分析结果表明床身设计结构较为合理,可应用于实际生产。     

有限元分析软件在机床床身模态分析中的应用

振动现象是机床设计中所面临的问题之一,它能造成加工误差,影响零件的加工精度.模态分析主要用于确定结构或机器部件的振动特性.建立床身的三维有限元模型,利用大型有限元分析软件ANSYS,对床身部件进行了模态分析,得出了床身前五阶固有频率和振型,了解床身部件的各阶振动模态的特点,对于我们研究床身部件的动态特性是十分必要的,有利于机床床身系统的整体设计.     

复合混凝土机床床身的设计

选用环氧树脂混凝土、硅酸盐混凝土分别作为机床工作面材料和床身支撑材料,设计了复合混凝土机床床身。应用ANSYS软件建立模型,进行应力分析和模态分析。通过浇注成型得到机床床身实体模型,借助动态测试仪器对其进行动态性能检测,确认所设计的复合混凝土机床床身动态性能符合相关标准。     

XH715型机床床身动静态有限元分析

XH715型机床床身是肋板式框形结构，利用ALGOR有限元软件对床身进行了模态、静态和谐响应分析，得出了该床身动静态性能参数，分析结果表明床身设计结构较为合理，可应用于实际生产。     

小型五轴雕刻机的设计及静动态特性分析

为了保证所设计的小型五轴雕刻机的机械结构能够满足其机械特性,采用UG对五轴雕刻机结构进行设计建模,并将模型进行静、动态特性分析。首先根据导轨的受力情况和约束条件,在UG中解算其不同载荷下的静力学特性;其次对龙门结构静力学特性进行了分析;最后对雕刻机整体进行模态分析和谐响应分析。分析结果显示：导轨的位移变形量最大值为1.838×10–6 mm,最大应力大小为1.034 MPa,符合设计要求;雕刻机实际工作频率在0～400 Hz,当激振力频率接近900 Hz和1 950 Hz两个固有频率时才会发生共振,故不会发生共振。由分析结果、样机实验结果和对比结果得出结论：该五轴雕刻机床身静刚度良好,已达到设计要求并优于其他雕刻机,为五轴雕刻机结构的优化设计提供了理论依据。     

卧式加工中心床身灵敏度分析及优化设计

床身是机床的主要支撑件之一,其动态特性对机床的性能起到关键作用。利用ANSYS Workbench对一种卧式加工中心的床身结构做模态分析,求得床身结构固有频率。计算床身结构各个壁板厚度变化时,质量和固有频率对尺寸的灵敏度,以床身壁板和筋板厚度尺寸作为优化参数,质量为约束条件,前三阶固有频率的加权平均值作为优化目标,建立优化方程。利用MATLAB软件求得优化方程的一组最优值,并通过模态分析对比了优化前后床身的固有频率。结果表明,优化后的床身前三阶固有频率分别提高7.5%、4.2%和5.3%。     

平面磨床床身结构分析与优化设计

平面磨床床身动静刚度直接影响机床的加工质量。通过建立某型平面磨床床身有限元分析模型并进行静态和模态分析,对床身结构进行改进,然后在此基础上进行结构优化,优化后床身质量下降15.6%,而结构的固有频率和刚度变化不大,取得明显的优化效果。     

有限元法在机械结构模态分析中的应用

运用有限元法对机械结构进行模态分析可以求出结构的固有振动特性,获得避免共振现象产生的工作频率范围,同时提出改善结构模态特性的方法。文章运用有限元分析软件ANSYS分析了某机床床身的前8阶固有频率和振型,提出了适合加工的主轴转速范围和改善床身结构模态特性的方法。研究实例表明:有限元法具有简单、快速、直观的特点,是一种对机械结构进行模态分析的有效方法。     

基于ANSYS的贴片机床身结构优化设计

提高贴片机床身的低阶频率是提高贴片机结构精度、避免共振、降低振幅的有效措施.针对影响床身动态性能的各因素,运用有限元法对贴片机床身及其改进结构进行模态分析,得到了能有效提高低阶频率的床身结构.     

基于ANSYS的贴片机床身结构优化设计

提高贴片机床身的低阶频率是提高贴片机结构精度、避免共振、降低振幅的有效措施,为了提高其低阶频率,针对影响床身动态性能的3个主要因素,运用有限元分析软件ANSYS,对贴片机床身及其改进结构进行了模态分析,得到了贴片机床身结构的优化模型.分析结果表明,通过改变筋板布置方式、改变板厚和单元格开窗尺寸可对床身进行优化,优化后的结构低阶频率有了明显提高.     

树脂矿物复合材料浇铸机床床身变形分析

利用CAD软件建立树脂矿物复合机床的三维模型,并采用有限元仿真软件ANSYS对现有的机床结构进行有限元仿真模拟,通过分析其总体模态数据、力学性能和阻尼性能等结果,分析了两种材料机床床身各级固有频率与固有振型。通过仿真结果验证了树脂矿物复合材料其静态与动态性能都明显高于传统铸铁材料,表明了其材作为一种新型材料作为机床床身来提高机床的抗振性。为树脂矿物复合材料在机床基础件制造中的应用提供了理论与试验依据。     

考虑结合部影响的卧式斜床身车床的动力学特性分析及优化

以某卧式斜床身车床为例,采用机床结合部特性仿真分析的有限元方法,建立基于结合面的整机有限元模型,根据实际工作情况对床身进行有静力析,得到最大应力变形和最大应力值。对整机进行模态分析,得到结合部对模态影响结果。根据静动态分析结果对床身结构进行优化,结果表明优化后床身静动态特性有显著提高。     

大型数控车床床身结构的有限元分析

数控车床动静态特性对车床的加工性能有非常重要的影响。针对某机床厂生产的CK6163A/8000大型数控车床结构进行了静力学分析,获得了床身的变形图、等效应力图和应变图;对床身结构进行模态分析,得到机床床身和主轴箱的前六阶固有频率,以此为基础,指出了车床床身的薄弱环节。