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                CNC加工中心典型支承件結構分析及優化設計

                2015/12/22 8:35:48

                  

                隨著國民經濟的飛速發展和信息技術產業的突飛猛進,對於制造行業尤其是機床行業的要求也越千仞是想對付它來越高。傳統的機床設◤計方法在設計過程中主要依靠經驗設計,而且設計周期長,缺乏有效的理論依據作為指導。本文將基於拓撲優化技術,應用機床典型支承件設計方法№,實現找死對機床關鍵支承件的結構分析以及優化設計,從而為後續的機床支承件很徹底結構設計研究提供參考依據。 本文的主要研究內容為:

                 (1)利用ANSYS軟件對立柱三個典型位置工況進行結構分析,分析計算結果,找出結構中薄弱部位,為優化提供依據。同時利用基於拓撲優化的結構設計方法,對立式加工中心立柱結構進行優化設計,利用HyperMesh軟件對不□同工況及優化目標下的立柱這樣進行拓撲優化,對優化結果進行有效的分∮析,建立立柱在不同目標下的概念模型。

                (2)利用基於OptiStruct的結構優化設計方法,對立式加工中心立柱結構進行改進設計。設計過程中,根據主傳力路徑與結構分析結果,提出不同的結構改進方案,分析對比改進方案,找出最優方案。然後對立柱結構進行精細化設計,並將改進結構與原始結構進行結構對比分析,改進結構較原結構質量減輕了7.30%,綜合變形減小了12.68%,一階固有︻頻率提高了10.13%,因此改進設計取得了良好的優化效果。

                (3)建立立式加工中心立柱的力學模型,闡述典型工況△切削力計算依據,分析立柱在各種時候加工況下的載荷狀況以及不同位●置工況的邊界條件,為立柱結構分析及設計提供基礎條件。 

                (4)總結歸納出機床典型支承件的結構設計流程,通過對機床典型支承件的結構優化設計過程,驗證探子隱藏其中了此流程在機床支承件設計領域的可應用☆性。

                數控銑床引是在一般銑床的基礎上發展起來的,兩者的加工工藝基本相同,結構也有些相似,但數控銑床是靠程序控制的自動加工機床,所以其結構也與普通銑床有很大區別。