基于FEM的数控弧齿铣齿机立柱结构静、动态设计

借助有限元分析软件,运用结构动态设计原理和基于有限元法的变量化分析技术对数控弧齿铣齿机立柱部件进行动、静态特性分析,并以立柱结构的侧板宽度为几何参数进行灵敏度分析,找出原设计中的不足,并在结构及尺寸上加以改进．结果表明,改进后立柱的动、静态性能得到显著的提高,为机床设计和改造提供了依据．     

基于动态灵敏度的数控机床立柱优化设计

以结构动力学理论为基础,对数控机床立柱结构动态性能进行分析。首先建立立柱三维模型,使用ANSYS Workbench软件对立柱进行模态分析,得到立柱一阶模态频率。通过计算得到各设计参数对立柱动态性能的灵敏度值,选择其中灵敏度值大的设计参数为设计变量。以一阶模态频率为目标,使用响应面法进行优化设计。优化后数控机床立柱一阶频率提高1.657 Hz,最大位移与最大应力均满足设计要求,动态性能得到加强。     

高速卧式加工中心主体结构试验模态分析

对高速卧式加工中心主体结构进行试验模态测试,得到了主体结构的各阶固有频率、阻尼比、刚度等模态参数以及模态振型.通过分析其动态特性,确定了机床结构的薄弱环节是主轴前端轴承处及近丝杠立柱,给出了结构改进措施;并且,通过分析主轴前端动刚度,确定了影响机床加工稳定性的目标模态,为进一步提高机床加工效率提供了可靠的改进依据.分析结果表明:试验模态分析技术是提高机床抗振性能和加工稳定性的有效方法.     

机床小立柱模型动态性能分析

以机床小立柱模型为例,分别运用试验模态分析及有限元法分析其动态特性．通过将这两种方法有机合理地结合更精确地确定了该模型各阶段的固有频率及振型,并成功地将该模型的有限元建模误差控制在１．７％之内,为含有复杂结合面特性的机床整机有限元建模方法及精度提供了有效的分析手段．     

CNC车削中心的结构特点及发展趋势探讨

分析了目前国内外各类ＣＮＣ车削中心的典型结构型式、特点和发展趋势，探讨了其对金属加工技术、机床设计概念的影响和新产品的开发方向     

数控曲轴内铣机床支架结构的动态优化设计

以数控曲轴内铣机床支架为研究对象,利用结构动态设计原理和有限元分析软件的变量化分析技术,对其作动态特性分析并对其结构进行优化设计.动态特性分析的结果表明,支架的低阶固有频率偏低且与铣床的激振频率相接近,易产生共振并影响机床的稳定铣削.为此根据支架的结构特点,提取支架的典型元结构进行变量分析,以元结构为依据对支架结构进行优化设计,优化结构表明,优化后的支架的动态性能显著提高,达到了设计要求的目标.     

基于模态柔度的机床结合部动态刚度正交优化方法

针对合理分配机床结合部动态刚度的需要,提出一种基于模态柔度理论的机床结合部动态刚度优化方法.该方法通过计算机床各阶模态柔度比判定对机床动态特性影响显著的薄弱模态,建立以几个薄弱模态的最小模态柔度为目标函数的多目标优化模型.为提高优化计算效率,引入了灰色系统理论中的灰关联分析法与正交试验设计.以1台精密卧式加工中心为例,将该方法应用于立柱-主轴系统分布的直线导轨、滚珠丝杠和螺栓结合部动态刚度的优化设计,识别出X向直线导轨结合部动态刚度对机床动态特性影响最为显著,并确定了1组结合部动态刚度的最优解.数值仿真和试验结果验证了该方法的有效性与工程实用性.     

XA5040A型升降台铣床有限元静动态特性分析

采用ANSYS有限元分析程序,从理论上计算了XA5040A型升降台铣床原设计立柱和新设计立柱的静变形及动态振型。计算结果为机床制造厂立柱型号的改进设计提供了理论依据。     

机床结构建模的研究与应用

本文探讨了一种考虑结合部动态特性的机床动力学模型的建立方法。该方法基于对结合部动态特性的研究,应用结合面通用动态数据获得结合部的物理参数,并利用设计图纸资料来建立机床结构的动力学模型。首先根据结合部的结合方式与结合条件,分析计算出结合部各结合面的压力分布,从而得到各结合面的等效物理参数,再由结合部的结构型式,导出结合部的物理参数。对机床结构中几种典型的结合部结构型式,分析了其结合部参数获取的途径和方法。作为实际应用,根据上述的建模方法,建立起昆明铣床厂生产的×8132万能工具铣床的整机动力学模型,将该机床简化为21个自由度的振动系统,利用FORTRAN语言编制的计算机程序,在CM—24微机上完成了固有特性与动态响应的计算,计算结果与激振试验数据在信号处理机7T17上分析得到的结论是相吻合的,所建立的动力学模型能够较好地模拟实际机床结构的动态特性,从而证明了本建模方法的正确性与实用性。     

TH5945机床立柱的静刚度分析

介绍了TH5945机床立柱的三维有限元建模的处理方法,按滑座伸出最远端,立柱承受最大切削力时,应用结构分析软件SuperSAP对其进行了静刚度计算,通过分析,对该立柱的刚度特性进行了评价。