龙门加工中心移动横梁关键结构设计与优化

龙门加工中心移动横梁承受滑座、滑枕等零部件的重量及自身重力的情况下产生弯曲变形,为降低横梁受力变形量和提高横梁静动态特性,采用两种方法对横梁进行优化设计。设计了8种横梁筋板结构及对横梁上导轨面悬臂支撑结构进行了优化设计,运用有限元分析软件对横梁进行了静力学与模态特性分析,得到横梁结构总形变位移量和前六阶振型频率。结果表明,因横梁自重引起的变形占总变形的45.1%;"井"型结构设计最优,其总形变位移量降低了8.98%,质量减轻了329kg,一阶固有频率提高了2.40%,具有良好的静动态特性;筋板结构设计的作用主要体现在减轻横梁质量上,上导轨悬臂支撑结构倾斜设计的作用主要体现在减小横梁弯曲变形上,两种方法的结合使用可有效提高横梁性能。     

龙门磨床的横梁设计研究

龙门机床横梁是机床的重要组成部分之一,横梁上的导轨与横梁一般均采用一体化铸造成型。横梁的变形对横梁导轨的精度有较大影响。不同的横梁筋板布局形式影响横梁的变形也不尽相同,设计过程中合理布置横梁筋板能够很好的减小横梁的挠曲变形,从而保证机床的加工精度。用有限元分析方法对横梁进行了分析,对筋板布局进行优化验证。     

基于铣车复合加工中心动横梁变形曲线的研究

针对铣车复合加工中心在铣削加工的条件下,计算出作用在动横梁上的外部载荷,运用ANSYS软件分析动横梁的变形情况,得出动力摆头在动横梁不同位置的变形,并结合数值分析和Matlab软件绘出动横梁的整体变形曲线图,为后续对动横梁进行反变形补偿提供理论依据。     

"模型黄河"自动制模机横梁挠度的分析和补偿

通过对"模型黄河"自动制模机横梁受力分析,并计算在各主要作用力作用下及横梁长度和载荷位置变化的情况下横梁的挠度变形总值,来判断横梁挠度变形是否超出制模机成型精度要求范围.在分析计算基础上,采用了根据横梁跨度的变化分段定值补偿挠度变形的措施,使伺服电机带动垂直丝杠按用修正后的y'值产生位移,以修正横梁挠度变形对成型精度的影响,简化了控制计算,依此来保证制模机的成型精度.     

大跨距数控龙门机床横梁优化设计

本文通过对比几种龙门机床的横梁结构,优选出变形最小的结构,对该结构进行灵敏度分析后获得最小重量和最佳刚性的横梁结构,获得较高的固有频率。最后得到横梁上下导轨在X、Y向的变形曲线图,利用该图形成加工反变形曲线图,提高了横梁的精度及稳定性。     

基于有限元方法的桥式切石机横梁模态分析

横梁是桥式切石机的主要零件,在工作过程中,受到自身重力、切割部件重力,以及切割驱动电机和切割刀片切割产生的振动影响.利用UGNX软件建立桥式切石机横梁实体模型,并利用有限元分析软件ANSYS进行模态分析,得到横梁的前六阶的固有频率和振型.对振型和固有频率进行了分析,得出横梁的变形以弯曲摆动为主的结论,其中四阶振型时横梁针扭摆动且变形量最大.横梁的六阶频率分布在57.617～208.65Hz范围内.对避免共振提出了合理选择电动机的转速、切割刀片齿数等建议.     

顶置式升降机轨道横梁的有限元分析

为了保证顶置式升降机的运行平稳性,运用有限元分析软件ANSYS10.0对轨道横梁进行了结构静力分析,得出了不同工况下横梁的应力与变形分布情况,通过分析计算结果可知,轨道横梁的变形与升降机在横梁上的位置有关,且其强度和刚度均满足设计要求,证明了设计方案的可行性。     

提高横梁导轨使用寿命的方法

通过在横梁上装有刀架重量卸荷梁,对横梁变形的补偿,减少横梁下降时与立柱结合面间隙等方式,提高横梁导轨使用寿命.     

基于Mesh Works/Morpher和Isight的液压机上横梁结构优化

运用abaqus有限元分析软件对液压机上横梁进行强度、刚度校核,并抽取影响上横梁强度、刚度和质量的关键因素;利用MeshWorks/Morpher高端网格变形软件建立了上横梁的网格参数化模型,进而建立以减轻质量为目标的液压机上横梁优化模型。并结合Isight多学科优化软件进行优化分析,得出了合理的上横梁轻量化设计方案。结果表明,轻量化效果明显,上横梁的质量降低了约5.74%,为企业节约了材料成本。其分析思路和方法有较大的通用性和工程实践意义。     

基于有限元的重型双柱立车横梁结构分析

针对最大加工直径为6300mm的重型立车横梁部件进行静态分析,应用Inventor软件建立三维模型和应用ANSYS Workbench软件建立横梁结构有限元模型,分析了横梁装配体在加载刀架后导轨变形及增加卸荷装置后导轨变形情况.     

基于DADOS的某大型组合式压力机上横梁轻量化设计

为实现某大型组合式压力机上横梁的轻量化设计,本文通过对横梁的结构及工况分析,提取横梁结构的可优化参数,确定横梁结构约束及载荷,利用有限元法对其进行仿真分析,获取该横梁结构在静态载荷下的应力和变形情况。以横梁质量为优化目标,横梁最大应力和最大变形为约束,建立优化设计模型。为减少仿真次数,本文基于DADOS平台应用基于代理模型技术的优化设计方法,实现了压力机横梁的快速轻量化设计。     

基于ANSYS的龙门式直角坐标机器人横梁分析

对龙门式直角坐标机器人的核心部件-Y轴横梁进行了有限元计算和分析.首先对直角坐标机器人的Y轴横梁进行建模,利用ANSYS软件分析计算出横梁的变形分布情况,然后对其分布规律做简要的分析,为后续的横梁结构优化设计提供理论依据.     

高速车铣复合加工中心横梁的热态特性分析

主要以CX8075型车铣复合加工中心的横梁为研究对象,采用SolidWorks进行了三维建模,利用工程有限元分析软件ANSYS对其热稳态特性进行分析.分析结果表明,当加工中心摆动铣头处于60m/min高速进给的情况下,横梁整体的温度较低,而只有在其与床鞍之间的滑动导轨副周围的温度较高,最高温度约为61℃;热变形最大处位于最上面的导轨副上,向下逐渐减小,且位于同一水平面上的各点的热变形不相等,需要在横梁的关键部位(即热变形最大处)安装相应的温度检测装置,以减少热变形对加工中心加工精度的影响,为数控机床的热误差补偿提供了依据.     

基于灵敏度分析的龙门横梁多目标优化研究

为减轻横梁质量并提高其静动态特性,首先对横梁进行受力分析,通过灵敏度分析找出各设计变量对横梁质量和最大变形量的影响程度,然后综合考虑横梁的质量和最大变形量,利用响应面法构造回归方程,并对回归方程进行准确性验证,用优化工具箱对横梁进行多目标优化求解,得到最优的尺寸参数.将优化前后的参数进行对比分析.结果表明,优化后的横梁不但质量减轻,而且静动态特性都有所提高.     

基于ANSYS的定梁龙门机床横梁静力学特性分析

为计算龙门机床横梁在自重下的应力及变形,分析其变形是否满足设计的精度要求,采用有限元方法,通过有限元分析软件ANSYS,分析计算出了横梁不同方向的应力和变形,结果表明:最大变形为14.3μm,出现在横梁中部重力作用方向,最大应力为4730000Pa,集中在支柱与横梁连接处。     

激光切割机飞行横梁抑制变形方法的研究与实现

激光数控切割机是激光加工应用中最有发展前途的技术之一,飞行横梁为激光切割机的关键部件,横梁的变形和振动直接影响其加工精度。通过对飞行横梁进行模态分析,为机构的结构优化设计提供了理论依据;通过两种不同的高速运动情况对飞行横梁的变形进行了分析,找到变形的规律,提出了S形加速的运动方式对飞行横梁的变形起到了抑制作用。     

沙沱水电站溢流坝三斜支臂弧形闸门三维有限元分析

在不做简化处理的情况下,通过CATIA平台对沙沱水电站溢流坝三斜支臂弧形工作闸门进行三维线弹性有限元分析,计算弧形闸门在正常挡水工况下的静应力和变形特性,得出了以下结论:闸门绝大部分米赛斯等效应力较小,最大应力发生在下支臂和下隔板连接处;面板受力很小;在三个支臂中,下支臂的应力最大;上主横梁受力最小,中主横梁次之,下主横梁应力最大;下主横梁附近的纵隔板受力较大;闸门绝大部分的主应力在108 MPa以内;闸门总体变形很小,中主横梁以下部位变形稍大,最大变形发生在闸门底部.     

基于正交试验的机床移动横梁多目标优化设计

为了提高机床移动横梁静、动态综合性能,机床横梁必须具有合理的筋板布局和结构特性。建立了横梁振动力学模型,理论计算了横梁最大耦合变形量,在三维设计软件中对机床横梁进行三维建模,并使用Ansys对横梁进行静态、模态分析。文中以机床横梁质量、最大耦合变形、最大耦合应力、一阶固有频率作为评价机床横梁设计优劣的目标函数,以横梁筋板结构、筋板厚度,上导轨支撑筋板倾斜角度作为设计变量进行多目标优化设计。采用正交试验法,设计了3因素4水平的正交试验;运用综合平衡法确定最优水平,从而得出最优的试验方案。结果表明,横梁理论计算变形量与仿真分析值相近,且横梁"井"型筋板结构,筋板厚度25 mm,上导轨支撑筋板倾斜55°设计为最优方案,其中与原设计方案相比质量减轻了473 kg,横梁总形变减少了7.455%,一阶固有频率提高了2.956%。研究证明,采用正交试验法合理设计横梁试验因素与水平,可以以较少的试验次数获得最优的试验结果,说明正交试验法具有较高的工程运用性。     

龙门五面加工中心横梁有限元分析及优化设计

首先运用有限元法对横梁进行静态分析和动态性能分析,以确定机床设计中横梁结构的合理性;然后运用最优化原理对横梁结构尺寸进行优化分析,得到了在满足横梁动静态刚度条件下的最优设计方案。最后对取得的最优方案进行验证,分析得到了各轨导轨面的变形情况,并绘出导轨面的变形曲线。据此可以得到导轨的变形补偿曲线,为机床在切削加工时对导轨面变形进行补偿提供了可靠的依据。     

重载大跨距横梁弯曲变形分析与补偿

针对重载大跨距横梁的弯曲变形问题,将有限元数值计算和BP神经网络相结合,提出横梁弯曲变形预测方法,通过预制补偿曲线辅助进行横梁弯曲补偿,提高横梁几何精度。首先,利用ANSYS分析软件获得溜板位于横梁一系列工作位置的变形量,作为神经网络的训练样本;其次,通过在Matlab中编程调整网络参数,建立了满足误差要求的BP神经网络模型,并进行训练,利用训练后的神经网络预测横梁变形曲形;最后,对预制补偿曲线的横梁进行弯曲变形测量,实验表明神经网络预测值与实验数据较吻合,相对误差<15%,并且运行时间只需0.27 s。研究结果表明,该方法能够较为准确地预测横梁弯曲变形并进行补偿,为重载大跨距横梁结构设计与预制补偿曲线提供了新的思路和技术支持。