QYJ-8數(shù)控銑床關鍵件的特性分析與優(yōu)化.pdf

1、數(shù)控機床是現(xiàn)代制造業(yè)的關鍵設備，隨著制造技術的進步，數(shù)控機床向高速、高精、高效方向不斷發(fā)展。機床整機的剛度和加工性能在很大程度上取決于其部件的剛度和制造精度，為了使機床擁有較高的剛度和加工精度，保證其安全可靠的工作，要求機床結構必須具備良好的靜動態(tài)性能。因此，基于有限元法對機床關鍵件的靜動態(tài)性能進行分析與優(yōu)化具有很大實際意義。本文以QYJ-8數(shù)控銑床的床身和立柱為研究對象，利用有限元法進行了靜力學分析和模態(tài)分析，識別結構的薄弱環(huán)節(jié)，在此

2、基礎上，對其結構進行了優(yōu)化。主要研究內容和結果如下：
　　(1)對機床關鍵件（床身、立柱）的結構進行分析，在保證計算精度的前提下，對部分結構進行適當合理的簡化，利用SolidWorks建立三維實體模型，并通過接口技術將其導入到 ANSYS中生成有限元模型。利用間接法快速高效地完成了床身和立柱有限元模型的建立，有效避免了這類復雜部件在 ANSYS中直接建模的不便。
　　(2)對床身進行靜力學分析和模態(tài)分析，為其結構的優(yōu)化提供理

3、論依據(jù)。床身沿X軸正向分布的第二組筋板部位剛度略顯不足，有優(yōu)化的必要。通過選型優(yōu)化方法將此處筋板由矩形結構優(yōu)化為圓形結構，使結構設計更為合理，提高了床身的有效剛度，達到了很好的優(yōu)化效果。
　　(3)對立柱進行靜力學分析和模態(tài)分析。根據(jù)分析結果可知：立柱整體剛度較好，但局部剛度分布不均勻；前面和兩側面采用米字型筋板，這些部位材料富足，而應力應變較小。將立柱內部所有筋板均采用十字型結構，與原結構的靜動態(tài)性能進行對比分析，采用十字型筋板