组合赋权VIKOR法的重型机床动立柱设计优化

针对目前研究人员在进行立柱结构件优化设计时,重点放在立柱局部的结构或尺寸优化方面而对立柱内部筋板结构布局或整体结构布局研究不足,难以满足研发高精度、高可靠性重型机床对立柱高刚度、高抗振性、轻量化等综合需求,提出了组合赋权VIKOR法的重型机床动立柱设计优化方法.该方法综合考虑立柱传统结构、仿生结构、新材料等方面后设计了...     

卧式加工中心立柱的轻量化设计研究

针对传统机床立柱设计中存在材料浪费、刚度不足与设计周期长等缺陷,以某卧式加工中心立柱为研究对象,运用有限元法对立柱进行静力学和模态分析,研究立柱的薄弱环节;然后利用Hyper Mesh软件,在保证立柱性能的前提下,以质量最小化为目标对立柱进行拓扑优化,根据拓扑优化的材料分布结果设计了新的立柱结构,通过对新立柱进行有限元分析,结果表明,立柱的质量减轻了7.88%,刚度和固有频率均有不同程度的提高,达到了立柱轻量化设计的目标。     

基于拓扑优化与筋板布局的立柱轻量化设计

为了实现机床立柱结构的轻量化设计,对立柱进行拓扑优化研究,根据拓扑优化的材料分布结果设计了立柱的基本外形。根据立柱的外形特点,对比了5种不同类型筋板形式的单元结构,发现W形式的筋板结构材料消耗较少同时综合力学性能较优。选择W形式的筋板对立柱的外形结构进行布局及尺寸优化,得到了最终的立柱结构形式。对新的立柱结构进行有限元分析,结果表明,新设计立柱结构的质量减轻了8.3%,并且其静、动力学性能得到了不同程度的改善,实现了立柱结构的轻量化设计。     

基于Workbench静刚度分析的DVG850立柱优化设计

采用Workbench有限元分析软件对DVG850高速立式加工中心的立柱进行静刚度分析,并对立柱壁厚、筋的高度以及立柱顶部开口大小进行优化。结果表明:立柱壁厚是影响立柱整体静刚度的主要因素;将立柱壁厚增加10mm,立柱筋高度增加15mm,立柱顶部开口减小25mm,在立柱的总质量增加28.3%的情况下,立柱的刚度能够满足设计要求。     

成型磨齿机组合立柱动力学特性研究

立柱作为磨齿机重要的支撑部件,对最终齿轮的磨削加工精度起到了非常关键的作用。在传统整体式立柱的基础上设计组合式立柱结构以提高成型磨齿机立柱本身的安装和定位精度,通过对组合式立柱与整体式立柱的动力学分析得到两者固有频率与振型,并由谐响应分析得到两者在稳定磨削时的振动情况,通过比较分析,证明组合式立柱在结构动刚度与振动性能方面优于传统整体式立柱,为今后进一步优化成型磨齿机立柱及提高加工精度提供了理论依据。     

卧式加工中心立柱有限元分析及轻量化设计

以卧式加工中心立柱为研究对象,首先利用ANSYS Workbench平台构建其有限元模型,并对其进行静动态特性分析.研究分析结果发现立柱过大的质量将影响其整体性能的提升,是原设计的薄弱环节.然后对模型结构尺寸进行了灵敏度分析,得到对立柱性能影响较大的灵敏尺寸,并将其设置为最终优化设计变量.最后以灵敏尺寸作为优化参数、立柱质量作为优化目标、最大变形量和一阶固有频率作为约束条件对立柱进行了轻量化设计,在保证立柱刚度及固有频率的基础上显著地减小了立柱的质量,达到了轻量化设计的目的.     

焊接专利

<正>专利名称:多功能保护焊机的控制系统专利名称:举升机立柱挂轴焊接结构专利申请号:CN201310375475.4公开号:CN103480955A申请日:2013.08.16公开日:2014.01.01申请人:深圳市元征科技股份有限公司本发明提供了一种举升机立柱挂轴焊接结构,包括:安装在焊枪上的挂轴、立柱、所述立柱上设有工装架用以定位焊枪的焊接位置;焊接时将焊枪放人工装架内,其底部与立柱贴平,按下焊枪按钮,挂轴与立柱间引燃电弧,当挂轴与立柱被加热到合适温度时,在外力作用下,挂轴送入立柱上的焊接熔池形成焊接接头。本发明提供的举升机立柱挂轴焊     

基于ANSYS的磨齿机立柱结构优化

磨齿机立柱动静刚度直接影响机床的加工质量.针对现有立柱动静刚度薄弱的问题,分析立柱壁厚、筋板厚度和高度、后窗口尺寸及双层筋板对立柱结构特征频率的灵敏度,找出对该类型立柱结构动态特性影响较大的设计参数.通过优化敏感设计参数,重新构建立柱模型.仿真结果表明:与原立柱相比,优化后立柱结构的动静刚度特性得到显著改善.     

龙门加工中心立柱性能分析与拓扑优化设计

立柱作为龙门加工中心的重要支撑部件,其结构性能直接影响整个龙门加工中心的精度,可靠性和稳定性等性能指标.在对立柱进行静力,模态和能量分析的基础上,建立了基于ANSYS分析软件的立柱结构有限元模型和拓扑优化方法,找出立柱存在的薄弱环节并对立柱筋板结构实施了优化设计.最后,从经济性、动静态特性等方面对优化方案作了分析讨论,结果表明,该方法有效的提高了立柱薄弱区域的刚度及共振频率,从而改善了其加工精度及其稳定性.     

基于有限元法的成形磨齿机立柱模态研究及改进

以YK7380成形磨齿机立柱为研究对象,提出通过添加配重来改变立柱低阶模态特性的方法。对比立柱配重前后的模态特性,发现立柱配重后其固有频率和综合变形均有所下降,振型也发生了变化,特别是第4阶模态振型发生了转移。研究结果表明:对立柱添加配重的改进措施是有效,这种改进方法为立柱低阶模态的研究提供了方向。     

基于遗传算法精密机床立柱的多目标优化

立柱是机床的核心部件之一,其动态特性是决定超精密机床加工精度的重要因素之一。以精密光纤微V沟磨床的立柱结构作为研究对象,通过仿真实验的方法给立柱的刀具磨削点上施加谐响应力,获得立柱在0～175 Hz下的动态响应参数。综合利用中心复合实验设计、响应曲面法、多目标遗传算法对立柱结构的最大谐响应振幅、立柱的质量及一阶固有频率为目标变量进行多目标优化,获得立柱设计变量的Pareto解。结果表明：经过多目标优化设计后,立柱质量没有增加的前提下,立柱的最大响应振幅大大降低,从而提高立柱的动态刚度和机床的加工精度。     

超前支护立柱动力稳定性与可靠性研究

针对超前支护立柱顶端受轴向载荷作用,建立立柱阶梯柱形结构的动力偏微分方程,经过转化为二阶常微分Mathieu型参数方程,利用Bolotin方法对其动力稳定性进行数值计算。建立立柱结构的安全余量方程,并成功求解动力不稳定区域边界。分别分析活柱与缸筒不同长度比、立柱不同弹性模量以及活柱与缸筒不同直径比等因素对立柱动力稳定性的影响。结果表明：随着活柱与缸筒长度比的增大,立柱稳定性降低;随着立柱弹性模量和活柱与缸筒直径比的增大,立柱稳定性提高。在此基础上,进行立柱结构的非概率可靠性分析,得到立柱结构的非概率可靠度,即立柱结构的非概率可靠度与活柱和缸筒长度比增减性相反,与立柱弹性模量、活柱与缸筒直径比增减性相同。     

基于ANSYS的磨齿机立柱的静动态研究

建立磨齿机样机立柱的三维有限元模型,通过有限元软件对立柱进行静力和动态分析,得到样机立柱静动态特性.设计了几种筋板结构,比较不同筋板型式立柱的静动态性能,根据分析结果选择较理想的立柱结构,为磨齿机的进一步改进设计提供依据.     

12500kN锻造水压机立柱的修复

中小型水压机的立柱最容易因立柱疲劳裂纹、螺纹切断、配合面挤压变形和局部锈蚀等原因报废,这是我国锻造行业普遍存在的问题。我厂采用综合方法对立柱进行修复,取得了良好的效果。     

圆形料场堆取料机中心立柱支腿组装及焊接工艺

中心立柱支腿作为中心立柱旋转的主要维稳受力部件,其结构形式复杂,焊缝受力大,在制造过程中如何进行各部件组装、焊接成为中心立柱支腿制造及质量保证的关键。本文通过分析圆形料场堆取料机中心立柱支腿的结构特点,重点分析了立柱支腿在制造过程中的组装及焊接工艺。实践证明,该工艺可有效地控制立柱支腿的焊接变形,保证焊接质量,从而为圆形料场堆取料机的稳定、安全运行奠定基础。     

预应力锻造液压机立柱的设计与计算

本文对锻造液压机立柱的受力及使用中出现的问题进行分析,得出的结论是:立柱的应力集中是导致立柱破坏的主要原因。采用预应力的立柱结构,可避免立柱应力集中,提高其抗疲劳性能,增大框架的刚性和防松能力。文章提出了预应力结构立柱的设计和计算方法,确定了双柱下拉式锻造液压机允许的偏心锻造范围。     

步进梁式加热炉中步进梁立柱管热流固耦合分析

以热轧厂加热炉中步进梁立柱管为模型,考虑在均温为1 573 K的加热炉内,立柱管在流体冷却过程中的共轭传热问题。建立了耐火材料、立柱和冷却介质的三维耦合模型。采用单向直接耦合分析法,对立柱中流体流动传热及立柱管耦合换热过程进行数值模拟。通过计算得到步进梁立柱管的温度分布图及其分布规律,从而找出立柱管危险截面的位置。仿真结果表明:立柱管在经过加热冷却后,温度最终达到510 K左右,符合管道温度设计要求,但管壁温度分布不均,局部出现明显高温,可能导致其破裂失效。     

门立柱自动焊内撑工装设计

为了保证门立柱焊接后不扭曲变形,需设计一套门立柱焊接整形工装。门立柱在焊接过程中出现焊瘤、焊穿及未焊透等焊接缺陷,经过多种焊接试验方法比较,发现设计门立柱专用内撑工装,门立柱焊接质量得到提升,门立柱产品焊缝外观检测、渗透检测、宏观金相检测均符合客户要求。试验结果表明,经过结构优化的门立柱专用内撑工装,且采用机器人自动焊,易脱模、焊接变形小、效率高、焊接质量稳定。     

动力吸振器在高速立式加工中心上的应用

DVG850高速立式加工中心在某些频率段工作时会发生共振,文章依据机械振动理论,设计出了针对该加工中心立柱的动力吸振器;通过有限元分析验证了该吸振器对加工中心立柱减振效果,分析表明:该减振器对立柱的弯曲振动和与立柱相连接的部件的振动引起的立柱弯曲振动减振效果较好,对立柱的局部振动和扭转振动减振效果较小,而对与立柱无直接连接关系的部件的振动无减振效果。     

影响后立柱控制阀开启的原因分析及改进措施

介绍了后立柱控制阀的结构、工作原理,以及选用控制阀时要综合考虑的立柱速比和阀的开启比之间的匹配关系,对保证立柱上腔安全阀正常工作、提高阀的使用寿命、减少事故产生具有重要意义。