GT650机床床身结构特性分析与研究

为了改善GT650床身结构的动静态特性,应用有限元法对床身实体模型进行静态分析和模态分析。根据计算得到床身的动静态特性,分析床身模型的薄弱环节,进行结构改进设计和优化,使床身的结构动静态特性得到了明显改善。     

数控立式加工中心床身有限元分析与结构优选

数控立式加工中心床身是筋板式框形结构,利用ANSYS有限元软件对床身进行了静态、模态和比较式结构优化分析,得出了该床身动静态性能较优的结构。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。     

CK6163c数控车床床身的特性分析及优化研究

床身作为机床承重大件,其自身性能是否稳定直接影响着机床各部件的加工精度。为此采用ANSYS软件对床身进行动态和静态性能的仿真分析,以提高床身静力学性能和减重为目标,在保证床身静态特性基础上,采用渐进式结构拓扑优化法对床身进行优化。优化前后对比结果表明,床身静态性能提高,床身重量降低了5%。     

基于截面拓扑及灵敏度分析的机床床身优化设计

为提高某精密铣齿机床身的动静态性能,运用截面拓扑优化方法寻找床身截面的最佳截面形状,结合有限元法的变量化灵敏度分析法,对床身截面结构中的一些关联尺寸进行灵敏度分析研究,对床身结构进行改进优化。通过与原床身结构进行比较,分析结果表明,优化后的床身的动静态性能得到了明显的改善。     

机床床身性能分析及方案优选

运用现代设计方法，采用SiemensNX软件的高级仿真功能，对3台筋板布置结构不同的机床床身进行了动静态性能分析。通过对3台机床床身的薄弱环节和动态性能的对比，得出了性能最优的筋板布置方案。借鉴另外2种床身的优点，进一步提出了圆筒形筋板结构布置方式的床身结构改进建议。     

基于ANSYS的平面磨床床身结构的有限元分析

针对M7180型平面磨床床身建立有限元分析模型,对其进行静态和模态分析,床身结构的强度足够而刚度不足,可进行结构改进以提高其刚度;考虑温度对床身变形的影响,对床身进行了热-结构耦合分析,为控制床身的热变形和结构优化提供了依据.     

精密多功能磨床后床身动静态有限元分析

通过对SMF6020精密磨床后床身的结构进行动、静态分析,得出在加工过程中后床身的最大变形及后床身固有频率和振型,为提高精密磨床的整体结构的设计提供了理论依据。     

立式加工中心床身静态分析及优化设计

针对立式加工中心床身的静态特性对机床加工精度的影响,以T-V855立式加工中心的床身作为研究对象,采用有限元分析方法对床身进行静态特性分析,确定床身结构静刚度,发现床身位移变形量对机床加工精度有较大影响,对床身进行优化设计分析。对关键尺寸进行灵敏度分析,选取对结构影响最大的尺寸进行BP神经网络非线性拟合关系,通过遗传算法对床身进行多目标优化,依据优化结果重构模型,再次进行静态分析,对比优化前后结果,优化后床身总变形量减少11%,床身质量下降13%。该优化设计结果表明,这种优化方法可以提升机床结构件刚度以及机床加工稳定性,对机床性能改进具有指导意义。     

基于多目标的刨切机床身结构优化设计

以某数控刨切机床身为研究对象,提出一种基于灵敏度分析与结构优化设计相结合,以床身质量、最大静变形和一阶固有频率为优化目标的床身优化设计方法。建立床身有限元模型,对其进行动静态特性分析,通过对床身主要设计参数进行拉丁超立方试验设计,在此基础上,对各设计参数进行灵敏度分析并建立响应面模型,确定影响床身质量和床身动静态特性的关键参数,运用多目标优化算法对床身进行优化求解,根据优化结果,得到最佳优化方案。结果表明:床身质量减少 5.82% ,最大静变形减小 6.71% ,一阶固有频率提高 6.11% ,该优化方法在提高床身动静态特性的基础上,减轻了床身质量,为床身优化设计提供理论参考。     

基于ANSYS的定梁龙门机床横梁静力学特性分析及结构优化

横梁是龙门机床的主要承力部件,其结构和静、动态力学特性直接影响机床的加工精度。为分析其结构设计是否满足机床的精度要求,以及筋板结构和布局形式对其静态特性的影响,文中应用有限元分析方法,针对某型定梁龙门机床横梁进行静力学特性分析,计算了其最大静变形和最大静应力,分析了结构设计上的薄弱环节,然后对其内部筋板的结构和布局形式进行了优化设计和分析对比。结果表明,优化后横梁的静刚度提高了12.89%,最大静应力降低了18.01%,显著改善了横梁的静力学特性。     

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.     

任意拓扑结构机床运动轴误差传递链建模方法

在对任意结构机床进行空间几何误差建模时,必须要获得该机床运动轴误差传递链,从而基于微分变换实现任意结构机床误差建模。通过运用多体系统理论,构建任意结构机床拓扑结构与低序体阵列,利用机床拓扑结构与低序体序列提出了机床运动轴连接支承件相对运动矩阵与机床支承件连接矩阵概念,建立了获取运动轴误差传递链的数学模型。该数学模型将描述机床拓扑结构的低序体序列与机床支承件相对运动关系结合起来,给出了获取任意机床运动轴误差传递链的建模方法。并且将利用此建模方法获得的运动轴误差传递链运用于基于微分变换的机床空间几何误差建模中,实现了对任意结构机床空间几何误差建模。最后以五轴立式加工中心为算例,验证了该运动轴误差传递链建模方法的有效性。     

桁架结构在机床工作台中的应用

利用SolidWorks软件实现了桁架结构工作台及加强筋板工作台的三维建模,通过程序接口将模型导入到ANSYS Workbench软件中.利用ANSYS Workbench软件对两个工作台进行静力学分析和模态分析,通过分析结果的比较,得出桁架结构工作台静、动态性能优于加强筋板工作台的特点,为机床的优化设计和再制造设计打下了基础.     

Compensation of geometrical deviations via model based-observers

This paper presents a rigid body machine tool simulation that is real-time capable and used in machine tool controls to estimate dynamic dislocations. The rigid body model is parameterized by static stiffness measurements and compared with a simulation in a customary software system RecurDyn. Based on the theoretical consideration, a modal analysis is examined in order to determine the damping properties of the test rig and to verify the control model dynamically. The investigated model of the test rig is afterwards implemented in a Kalman filter and transferred into the machine tool control. The performance of this control is assessed by linear movements. Finally, the dependency of the machine tool behavior on the position and load mass is considered by using the control model.     

基于拓扑优化的卧式旋压机床身加强肋布局优化设计方法

提出了基于拓扑优化的卧式旋压机床身加强肋布局优化设计方法。在确定设计空间及载荷后,采用带惩罚的变密度法(Solid Isotropic Microstructures with Penalization,SIMP)的结构拓扑优化技术,以多工况静力结构柔度和1阶自然频率为优化目标,建立了床身模结构拓扑优化模型,并在考虑工艺性的前提下,确定了床身板件焊接加强肋的最优布局。优化前、后的对比表明,优化后床身的静、动态性能均得到了显著提高,最大应力下降了13.39%,导轨刚度提高10.78%,1阶自然频率提高了9.28%。     

微量进给结构的研究和应用

精密机床在加工中,精确进给是机床制造中的一大难题。通过对进给结构中进给爬行、传动刚性、机床振动的分析,针对机床的用途,采用静压导轨、直线滚动导轨、磕头机构、静压偏心套机构等不同进给机构,消除了不利因素对进给的影响,达到精确进给的目的。     

数控机床立柱结构有限元分析与优化设计研究

立柱是机床基本的零部件之一,其静动态特性对机床整机的性能有很大影响。为保证机床的静动态特性及工件的加工精度,运用SolidWorks三维软件和Ansysworkbench有限元分析软件时立柱进行了静力学分析和模态分析。根据仿真分析结果,针对立柱的薄弱环节进行相应的结构改进优化,并对改进后的立柱进行静动特性分析。仿真结果表明：改进后立柱的变形量减少了7．6％,一阶模态频率提高了27．4％,同时质量减小了26kg,静动态特性得到了明显提高。为数控机床静动态性能的提高提供了理论依据。     

精密机床静压气体轴承静特性分析及基本参数的优化

对精密机床气体轴承静特性进行理论分析,运用有限元法将雷诺方程离散化,得到静压气体轴承的承载能力、刚度以及供气量的计算公式。对某精密机床小孔节流静压气体轴承的静态特性进行分析,得到供气压力、偏心率、节流孔直径和刚度以及承载能力之间的关系曲线;通过优化分析,得到精密机床主轴前后静压气体轴承优化的结构参数和操作参数。