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基于ANSYS的加工中心立柱布局设计及性能阐发

立柱是加工中心的主要部件之_,其布局的静、动 态特性对机床的整体性能起着举足轻重的作用,其强 度、刚度及不变性将直接影响到机床的加工精度、加工 效率、抗振性及寿命[1 ]。通过大量实践探索和尝试模 拟,本文以4种不同立柱内部筋板形式为研究对象,利 用ANSYS软件对立柱进行静力学阐发和模态阐发, 研究对比4种筋板对立柱的静、动态性能的影响,最后通 过数据比照给出了内部筋板的最佳布局形式[2-3]。

基于ANSYS Workbench立柱筋板布局对加工中心动态特性影响阐发

运用ANSYS Workbench软件对原加工中 心进行模态阐发,发现立柱是其振动薄弱环节, 影响了整机动态性能。通过对立柱安插米字型 筋板,提高了整机低阶固有频率。改变整机中 振动变形最大的零部件,是提高整机动态特性 —种有效方法,有助于满足现代制造业对机床 加工性能的需求。

加工中心立柱的计算模态阐发

在动态阐发领域,布局的模态阐发的使用长短常广泛的,其主要目的是获取布局的 振型、固有频率等模态参数。模态阐发方法主要阐发计算模态阐发和试验模态阐发两种, 而计算与试验的彼此结合、彼此验证更有助于得出准确的成果[48]。通过不雅察看振型可以知 道在某个固有频率(共振频率)下布局的变形趋势,进而可以从这些较弱的部门来加强 布局的刚性。其次还可以确定支撑布局和其它布局放置时的抱负位置,尽量不把物体放 置在振型幅值较大的位置。

加工中心立柱的静力阐发

机床的布局性能是保证机床具有必然的加工精度不变性的基础,一台机床的基础结 构性能的好坏直接关系到其最终的加工精度、加工精度不变性和切削效率等。为了提高 其布局性能,除了合理配置机床的部件型式外,首先要求在设计上要保证其布局有良好 的静动特性性能。当卧式加工中心处于工作状况时,会产生各种变载荷,导致机床产生 振动进而影响机床的精度和不变性,这里首先对其静动态特性做相关阐发。
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