CK5225數(shù)控車床立柱的有限元分析及優(yōu)化設計.pdf

1、數(shù)控機床是先進制造技術和先進信息集成技術極為重要的組成部分,是機械加工制造業(yè)乃至關系到整個國家建設必不可少的生產(chǎn)工具?，F(xiàn)代機械制造工業(yè)已經(jīng)采用工業(yè)計算機控制并且集成了柔性化、精度化、智能化的優(yōu)點，在關系到國家長期發(fā)展的裝備制造業(yè)、國家安全的國防軍事工業(yè)對高精度數(shù)控機床的要求越來越高，需求量越來越大。近年來國內(nèi)企業(yè)采購國產(chǎn)數(shù)控機床企業(yè)的數(shù)量逐年上升，像立式數(shù)控車床這樣的大型高檔數(shù)控車床備受企業(yè)青睞。但是由于關鍵零部件結構復雜龐大、整機的噸

2、位很大，制造費用很大。為了保證機床具有良好的加工精度、動態(tài)特性、靜動態(tài)剛度，縮短制造周期減小制造成本，需要在機床的理論設計階段，對機床進行虛擬裝配并對其關鍵零部件和整機進行進行靜動態(tài)分析，以便發(fā)現(xiàn)其不足之處為后面的優(yōu)化設計提供依據(jù)。
　　本文是基于三維建模軟件Solidworks2011和有限元分析軟件ANSYSWorkbench的靜動態(tài)分析和優(yōu)化設計。對CK5225的立柱進行有限元分析和優(yōu)化設計，為以后此類機床關鍵零部件的設計提

3、供經(jīng)驗借鑒和參考。
　　首先根據(jù)單位提供的CAD圖紙在Solidworks中建立立柱的三維模型，通過中間格式“X-T”格式將其導入ANSYSWorkbench中。計算出CK5225車床在最危險工況條件下車削力的大小，將其分解加載在立柱上，在正確確定約束條件和劃分網(wǎng)格后對立柱進行靜動態(tài)分析。根據(jù)靜力學分析得來的數(shù)據(jù)驗證了原立柱設計方案在保證加工精度的前提下，立柱的結構還能進行進一步的優(yōu)化設計；根據(jù)動態(tài)分析的結果發(fā)現(xiàn)立柱的前幾階固有頻