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。     

19 in型材机箱结构分析及优化研究

对19 in型材机箱的横梁受力分析及安装导轨变形进行分析及优化研究,优化机箱横梁结构和最合适的导轨安装方式,降低机箱加工工艺精度要求,提高机箱的强度和刚度,保证模块配合尺寸,插拔更加顺畅,降低了成本,提高了市场竞争力,为同类型产品的设计提供了参考依据.     

基于UG与实验相结合的立车横梁前下导轨基面反变形加工

利用UG的Modeling模块建立起横梁的三维模型,并利用UG中Advanced Simulation仿真分析模块对三维模型进行有限元分析,计算静刚度,然后根据分析结果获得反变形曲线数值,依照反变形曲线数值编程,对横梁导轨基面进行加工,使前下导轨基面加工后获得与实际变形相反的曲线,以此来抵消横梁导轨因受重力发生的弹性形变,减少垂直刀架水平移动对工作台面的不平行,提高立车的G5项精度.     

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。     

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.     

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。     

某龙门机床横梁有限元分析及优化设计

本文以某定梁式龙门加工中心横梁为研究对象,针对原有结构特点,应用ProE软件建立机床的三维分析模型,利用ANSYS Workbench软件对其进行静、动态性能仿真分析。根据有限元分析结果,找出原横梁的薄弱环节,提出横梁结构的改进方案。针对改进方案对横梁的三维模型进行修改,并运用软件对其改进后的模型进行验证与分析。结果表明：对横梁结构进行改进后,有效的提高了横梁的静、动态性能,优化后的横梁下导轨安装面的变形减少了11%,上导轨安装面的变形减少了33%,应力减少了38%,一阶模态的固有频率增加了13.7%,为龙门系列机床横梁的设计提供了有益参考。     

龙门铣床横梁弹性变形的补偿方法

龙门铣床横梁在精加工前采取预变形,使导轨面加工后获得一定的曲线形状─—弹性位移线的倒影线,从而能补偿横梁及其导轨因受镜头重力所产生的弹性变形,以减少铣头在横梁上移动时产生的不直度误差。故它是提高带有较重移动部件的大型机床的几何精度的一项有效措施。本文主要介绍:通过近似计算,得出龙门铣床横梁的弹性位移曲线以及据此确定为获得合理的导轨几何形状所需采用的预变形法。 一、横梁弹性位移线的近似计算 龙门铣床横梁的计算参数如图1所示。垂直铣头的重量简化为集中载荷Gd,它使横梁产生扭转变形和弯曲变形(图2)。 计算横梁的弯…     

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。     

立式车床高精度、高刚度进给式横梁设计

立式车床横梁在立柱导轨上的运动(W轴)参与进给切削时,要求W轴具有高精度、高刚度的良好特性。高档立式铣车复合加工中心横梁升降导轨选用闭式静压导轨,横梁结构设计采用背部突出式结构,横梁加工时应用反变形加工技术,W轴进给采用全闭环控制,满足了横梁参与进给加工的高精度、高刚度要求,使W轴定位精度达到0.021 mm、重复定位精度达到0.01 mm,优于国家标准规定的进给轴定位精度0.03 mm、重复定位精度0.015 mm的规定。     

龙门导轨磨床横梁的静动态分析及结构改进

为提高龙门导轨磨床中活动横梁的动、静刚度,保证加工精度,利用有限元软件对龙门组件和活动横梁分别进行了静力学分析和模态分析,得到了位移云图及前六阶固有频率和振型。依据王莲叶脉的分布规律及三角稳定原理,对横梁的内部筋板结构进行了改进。有限元分析结果显示:改进后横梁质量减轻了6.83%,关键部位的最大变形量减小了5.85%,固有频率有所提高,横梁基准导轨的位移整体有所下降,验证了改进结构的合理性,为实际工程中横梁结构的设计提供了理论依据。     

龙门加工中心横梁轻量化设计

机床横梁的静动态性能对机床的加工精度影响很大,因此需要对横梁进行优化设计以提高其静动态性能。对原横梁进行有限元分析,并对横梁筋板结构、横梁支撑导轨面结构进行了优化设计。对比优化前后横梁的静力学特性和模态特性,优化后的横梁在最大应力和一阶固有频率基本不变的情况下,其中质量减轻最为明显,减轻了499 kg,最大变形量减少了7.84%,轻量化效果明显,提高了横梁性能。     

龙门加工中心横梁导轨靠合面变形分析与补偿研究

横梁自重及其他功能部件重量等多源因素共同造成了横梁导轨靠合面的Z向凹陷及扭转变形现象,进而导致靠合面精度失真并影响龙门加工中心横梁Y向综合直线度。为消除不利因素对导轨靠合面产生的影响,文章基于有限元分析法,聚焦横梁上下两导轨靠合面,建立仿真分析试验方案,求解不同位置处变形量并拟合绘制出其全程变形曲线,依据该曲线对导轨靠合面进行形变量修复补偿。实际测量结果表明：补偿后的龙门加工中心横梁Y向综合直线度精度得到有效提升。     

导轨安装结合面接触电阻测量研究及应用

基于简化的导轨安装结合面的接触模型,得到结合面接触电阻与接触面积关系式。设计立柱上的导轨安装结合面接触电阻测量实验,通过电阻值判断结合面各位置的接触状态。基于结合面接触刚度与接触面积的关系,通过锤击法实验获得立柱上导轨安装结合面各处的固有频率,证明设计的测量接触电阻方法能切实地用于判断导轨安装结合面的接触状态。基于设计的接触电阻测量方法,对不同加工方法加工的导轨安装面进行加工质量比较。     

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.     

提高龙门镗铣床横梁导轨直线度的方法研究

横梁导轨是龙门镗铣床重要的支撑部件,其直线度精度直接影响工件的加工精度。针对龙门镗铣床长时间运行后横梁导轨直线度精度降低的问题,依托有限元技术,从横梁结构和现场装配工艺两个角度提出解决方案。从横梁结构上改进来提高抗弯刚度,从工艺上调整立柱的地脚螺栓处垫铁。通过横梁导轨变形量试验,结构和工艺都改进后的横梁导轨直线度提高超过50%,说明改进方法对提高横梁导轨直线度有明显作用。     

某机床床身残余应力仿真分析研究

以某加工中心床身铸件为研究对象,提出一种基于残余应力影响的定位精度分析方法。首先对某加工中心床身进行铸造残余应力仿真分析,得到了床身残余应力云图;随后以铸造残余应力场为初始载荷,采用生死单元法模拟去除材料过程对导轨安装面变形进行了预测。结果表明,随着材料的逐层去除,导轨安装面变形挠度值变化不大,其最大变形量约为5μm,并呈上凸状。可知,床身毛坯初始铸造残余应力分布规律对床身导轨安装面加工变形具有重要影响。     

重型和专用机床床身导軌的精加工

图1 是加工床身导轨时,移动式机床的安装图。该机床主要由拖板15、基座13和横梁9等组成。在拖板15上装有沿基座13滑导面移动的机构1l和横梁9。在横梁9上铰装着两个支座3,在该支座上装有可调铣削头2的滑导面。当加工调整铣削头时,机床的移动机构使横梁9转动到需要的位置。     

基于分形理论的导轨结合面微观形貌模拟研究

为了准确识别和表征机床导轨结合面微观形貌,基于分形理论和统计学方法,利用Matlab对导轨结合面微观形貌进行了两向异性曲面模拟和各向同性曲面模拟,用原子力显微镜对接近导轨平面的试件表面进行测量,通过分析测量结果分别得出相应的分形参数和其他三维评定参数。研究结果表明两向异性模拟法得出的曲面更接近真实导轨结合面,但仍有误差。总结了造成误差的主要原因。研究结论对机床导轨的初始设计具有参考价值。     

影响龙门镗铣床坐标垂直度的横梁结构和工艺研究

龙门镗铣床的床身X轴与横梁Y轴垂直度误差是其坐标垂直度误差的主要方面。对其影响因素进行分析后发现横梁导轨的不均匀磨损会增大横梁导轨的直线度和上下导轨的平行度误差,从而严重影响镗铣床坐标垂直度误差。为防止此种情况产生,从横梁的结构和装配工艺两方面对其进行研究。发现横梁的不等高导轨结构可防止不均匀磨损使上下导轨受力均匀,通过有限元仿真分析得到了横梁导轨安装基面的最佳高度差。对实际装配工艺产生的垂直度误差进行计算,发现装配工艺可能导致机床坐标垂直度误差超差,降低导轨寿命。最后给出了改进建议。