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文檔簡介
1、M-One10型數(shù)控立式銑床是廈門大金機(jī)械有限公司的暢銷產(chǎn)品之一,同時這類機(jī)床也是市面上競爭比較激烈的一種型號。針對這款數(shù)控立式銑床剛性較差的問題,本項目提出在該型號銑床底座上增加副翼軌裝置來提高機(jī)床加工時的剛性與穩(wěn)定性?;谟邢拊治鲕浖﨟yperworks對該銑床的整機(jī)及主要部件進(jìn)行靜力分析和模態(tài)分析,對比驗證了該副翼軌裝置對于提高M(jìn)-One10型數(shù)控銑床的剛性和穩(wěn)定性的重要作用,并在此基礎(chǔ)上對底座結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。主要工作如下:<
2、br> 普通數(shù)控立式銑床,鞍座兩根支撐導(dǎo)軌相距較近,當(dāng)重工件兩位移至鞍座左右翼時,鞍座的兩翼會產(chǎn)生較大的質(zhì)量變動,伴隨翻轉(zhuǎn)力矩,產(chǎn)生微量變形,從而使加工精度微量降低,影響機(jī)床加工精度及穩(wěn)定性。在分析普通數(shù)控銑床存在的共性問題的基礎(chǔ)上,本項目提出在底座尺寸有限的條件下,為提高工作臺左右承載行程及加工精度,在底座導(dǎo)軌兩外側(cè)與鞍座之間增加副翼軌裝置,這將增加當(dāng)工作臺偏向一側(cè)時的支撐,能有效降低工作臺移向一側(cè)時的傾覆變形,提高機(jī)床剛性和穩(wěn)定性
3、,從而提高機(jī)床的加工精度。
建立了M-One10型數(shù)控銑床各主要部件及整機(jī)的三維模型,計算了切削力,并對整機(jī)有限元模型進(jìn)行靜力分析,計算結(jié)果直觀展示了整機(jī)工作時的位移場與應(yīng)力場,分析了整機(jī)的強(qiáng)度和剛度,驗證了結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性;對該型號銑床的鞍座及工作臺在底座增加副翼軌裝置前后進(jìn)行了有限元靜力分析結(jié)果的對比,結(jié)果表明,在底座上增加副翼軌裝置后,大大提高了鞍座和工作臺的剛度、穩(wěn)定性和可靠性,對比驗證了該副翼軌裝置對降低整機(jī)的形變,
4、提高機(jī)床加工精度起著重要的作用。
分別對改進(jìn)前后的底座結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析,獲得了各自的固有頻率和振型,對比驗證了鞍座副翼軌裝置對提高機(jī)床剛性與穩(wěn)定性的作用。模態(tài)分析結(jié)果表明,增加副翼軌后,底座存在局部剛度不均的情況,相對于整個底座,副翼軌處局部變形較大,動態(tài)性能有待改善。
最后采用基于連續(xù)變量的優(yōu)化方法對副翼軌底座結(jié)構(gòu)進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化,尋找低階固有頻率提高且減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量的空間質(zhì)量分布?;趧恿μ匦苑治鲆蕴岣邉討B(tài)性能為目
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