基于有限元的高速龙门五轴加工中心动静态优化设计

高速龙门五轴加工中心是航空航天、模具和汽车等高科技领域的关键加工装备,机床的动静态特性是影响机床性能的重要因素,将间接或直接影响机床最后的加工性能;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桥梁、横梁、滑板、滑枕、工作台和双摆头等主要部件进行了静力学分析和模态分析,发现横梁与滑枕为影响整机动静态性能的薄弱环节,对横梁与滑枕的截面形状和筋板布局进行设计改进,从而提高了机床的动静态性能.     

基于实验分析的机床结构有限元建模及其应用研究

针对一台数控弧齿锥齿轮铣齿机,进行机床整机的有限元动态和静态分析,测量机床静刚度,进行模态实验测试及分析.结合有限元模态分析结果,依据重要的实验模态和机床静刚度修正导轨结合部有限元模型参数.对机床整机结构进行改进,通过有限元分析计算,改进后整机结构动、静刚度明显提高.为确定机床导轨结合部模型参数提供一种研究思路与方法.     

泡沫铝机床工作台的性能研究

用ANSYS软件对相同结构尺寸的传统的铸铁材料机床工作台及泡沫铝机床工作台的模态、谐响应进行有限元分析，通过分析结果的比较，得出泡沫铝机床工作台具动态性能优于铸铁机床工作台的特点；对泡沫铝机床工作台的静态性能和轻质性能进行了分析。由此得出结论：泡沫铝材料可用于制造某些类型的机床工作台，达到提高机床的动态性能从而提高机床的加工质量．刀具和机床的使用寿命的目的。     

钢纤维树脂混凝土填充结构机床构件静动态性能研究

为研究钢纤维树脂混凝土填充结构机床构件的性能,对钢纤维树脂混凝土结构、铸铁结构和钢纤维树脂混凝土填充结构进行了静力、模态和谐响应分析,通过对3种结构的动静态性能分析结果对比研究,最终验证了钢纤维树脂混凝土填充结构机床构件在动静态性能方面的优越性及其在机床产业中的应用前景.     

拓扑优化的数控车削中心床鞍轻量化设计

对数控车削中心床鞍的结构轻量化设计方法进行了研究。基于机床在切削作用下的典型工况,分析其载荷和边界条件;建立体积约束下的床鞍结构多工况静态性能和动态性能多目标拓扑优化数学模型,根据拓扑优化结果构建床鞍的优化概念模型;利用结构优化设计的思想对概念模型进行结构刚度设计,最终为企业提供了新的床鞍结构方案;在保证床鞍刚度和动态性能的前提下,床鞍的质量减少了14.33%,表明该设计方法能够有效实现结构轻量化设计。     

XK1020高速龙门加工中心机床动态分析

在XK1020高速龙门加工中心的设计中,通过建立高速加工中心机床的三维有限元模型,利用有限元分析软件ANSYS对XK1020横梁部件做静变形计算、模态分析和动力响应分析,找出影响整机动态性能的薄弱环节并提出结构设计修改方向,从而使机床具有更好的静态、动态特性.     

龙门式机床横梁结构有限元模态分析

龙门式机床横梁的动刚度是影响机床加工精度的重要因素。针对某企业的研发产品,通过建立龙门式机床横梁的三维实体模型和有限元模型,对横梁进行了有限元模态分析,得出了横梁前四阶模态的固有频率和振型。数值结果表明该产品具有良好的动态刚度特性,为后续的优化设计提供了理论依据。     

直线电动机进给系统滚动导轨结合面动态特性参数识别优化

机床结合面对整机的动静态特性有着重要的影响,结合面动态特性参数的识别对提高整机性能、缩短研发周期有重要意义。提出基于LMS Test.Lab试验模态分析和ANSYS响应面法的动态特性参数识别优化方法。基于结合面等效刚度和阻尼值在ANSYS软件中建立直线电动机进给系统有限元模型,对系统进行仿真模态分析,并通过LMS Test.Lab系统进行模态试验测试,对比仿真模态参数和试验测试模态参数,并通过试验测试结果修正有限元模型。最终使仿真模态参数值与试验测试结果相差在8%以内,验证了该有限元模型的准确性。     

数控龙门平面磨床的动静态性能分析

数控磨床是实现精密加工的一种重要设备,其动静态特性对加工质量及加工精度有重要影响。针对某型双立柱龙门式数控平面磨床的结构特征,基于三维建模软件Solid Works及有限元分析软件ANSYS Workbench建立了数控龙门磨床的有限元模型,根据正交试验原则建立了磨床静力学分析的正交试验表,论述了具有代表性的工况下磨床的静力学性能。并对一般工况进行了模态分析,求出了磨床的前六阶固有频率及振型,找到了薄弱环节并提出了改进措施。     

激光切割机的力学性能研究及其优化

激光切割机是一种运用十分普遍的设备,设备动静力学特性对激光切割机性能有十分大的影响,为了对激光切割机动静态特性优化提供方向,根据切割机的切割头所在的不同位置将其分为S1～S9的9个不同工位,并对激光切割机切割头的不同工位时进行整机的静力学有限元分析,通过总变形和各个方向变形分析了机床的重点优化方向和切割头静变形量最大位置;接着对机床其中的最有代表性的工位进行动力学模态分析,根据十二阶固有频率和六阶振型得出机床模态影响较大的部位,为后续优化任务指明方向。     

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。     

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.     

加工中心关键部件的动态特性分析

可分度车削头是加工中心的关键部件,它的动态特性好坏直接影响到机床的加工精度和表面粗糙度.以车削头为研究对象,利用Solidworks实体建模,借助有限元分析软件ANSYS进行模态分析,并采用现有的高精度信号采集仪和测试分析软件进行模态试验.对比这两种不同的模态分析结果,找出了该关键部件的薄弱环节.结合对车削主轴动刚度的测试,为提高机床的动态性能和结构优化提供了有效依据.     

基于广义加工空间概念的机床动态特性分析

针对研究机床在广义加工空间中动态特性的变化规律,提出机床广义模态和广义刚度场的概念.采用有限元法建立三轴龙门机床和四轴立式机床的动力学模型,通过动力学模型修正的方法在整个加工空间进行模态分析和动力响应分析,分别建立广义模态函数和广义刚度场函数.通过对3轴机床广义模态函数分析,得到了机床前5阶固有频率在整个加工空间中的变化规律,可以看出,固有频率在加工过程中变化最大可达25%,广义模态为机床性能的优化提供完整的模态信息.通过对4轴联动机床广义动刚度场函数的分析得出,机床在此频率下的刀具最优姿态,在另一频率下刚度可能就不是最佳,从而为优化机床的加工工艺,提高机床加工精度提供理论支持.     

基于ANSYS车床主轴有限元分析

主轴部件动静态特性直接影响车床的加工精度和精度稳定性.以重型车床CT61100的主轴为分析对象,在工件重力和切削力载荷工况下,应用Ansys软件对其进行静态和模态分析.在产品试验之前,分析得到最大应力和变形位置.以此来判断主轴的刚度是否足够.根据固有频率计算主轴的临界转速,避开共振区域.这些分析结果为机床设计提供了依据.     

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。     

立式加工中心VMC850E床身结构动态特性分析

机床加工过程中的振动问题通常会引起加工误差,影响零件加工精度,是机床设计中的难点。床身作为机床的基础,其动态性能的优劣直接影响整机的动态性能。以立式加工中心VMC850E床身为研究对象,考虑床身地脚约束因素,基于前处理软件Hypermesh建立床身动力学模型,并运用经典动力学软件Nastran软件计算床身模态,通过与实验测试数据对比,验证有限元模型的准确性,为计算床身动态响应提供可靠的有限元模型,提出了一种预判床身动态性能的方法。     

树脂混凝土床身的动静态特性分析

本文对树脂混凝土机床床身的动静态特性进行了试验和分析,利用仪器对床身进行了测试,现场采用锤击法进行测试,运用振型相关矩阵校验进行验证,得到模态的可信性。识别出床身前10阶模态频率、阻尼和振型以及振型模态的相对位移量。并和有限元计算结果进行了对比,两者基本一致,表明有限元的正确性,为树脂混凝土床身CAD建模和CAE分析提供依据。     

卧式加工中心床身动静态特性分析与试验研究

针对机床关键部件动、静态特性分析和试验研究的问题,以某卧式加工中心的床身为研究对象,建立了该床身的三维模型,应用HyperMesh进行了网格划分,并进行了动、静态特性有限元分析。采用力锤激励法进行了模态试验,并用模态判定准则(MAC)验证了模态试验的正确性。对比有限元分析和试验结果,表明床身静刚度满足要求,抗破坏能力较高;床身前端为薄弱环节,其X、Y向比Z向薄弱,为后续的优化设计提供依据。