大型落地鏜銑床工作臺的設計與研究.pdf

1、隨著制造技術的飛速發(fā)展，國防軍工、航空航天、船舶、能源、交通運輸、工程機械和冶金等工業(yè)領域對機加工產(chǎn)品的質量和精度要求越來越高，對加工產(chǎn)品的機床精度要求也日益提高，尤其是數(shù)控重型機床的質量和精度越來越受到關注。而重型機床結構的動態(tài)特性對其工作性能、效率、穩(wěn)定性和可靠性等有很大的影響，因此提高重型機床結構的動態(tài)特性已經(jīng)成為機床設計領域的重要研究課題之一。
　　以TH6918大型落地鏜銑床3000×3000mm工作臺的結構為基礎，根據(jù)

2、機床的整體技術指標，結合工作臺靜壓導軌的設計與研究，利用有限元分析法和結構優(yōu)化法對4000×5000mm的工作臺進行優(yōu)化設計。
　　（1）分析研究液體靜壓導軌的基本理論及供油系統(tǒng)的選型原則；結合TH6918機床的技術指標，研究采用恒壓閉式液體靜壓直線導軌和恒壓閉式液體靜壓圓導軌作為所要設計的導軌形式，并完成靜壓導軌的設計；重點分析偏載工況下圓導軌油墊的相關參數(shù)，分析得出各油腔壓力和油膜厚度隨偏載位置的變化情況，找出工件擺放的合理位

3、置，為研究工作臺的動態(tài)性能及確定承載范圍奠定基礎。
　?。?）建立工作臺內(nèi)部結構的等效力學模型，分析傳統(tǒng)工作臺的優(yōu)缺點；對工作臺內(nèi)部結構進行創(chuàng)新改進，將傳統(tǒng)工作臺中不同的筋板結構進行融合，得到一種新型的工作臺筋板結構；利用CAD軟件對傳統(tǒng)工作臺結構和創(chuàng)新改進的工作臺結構建模，創(chuàng)建了三種不同結構的工作臺模型。
　?。?）將建立好的工作臺幾何模型導入ANSYS中進行網(wǎng)格劃分，對三種模型施加相同的邊界條件及約束載荷，然后進行靜力學

4、分析和模態(tài)分析，得到不同工作臺的位移云圖、等效應力云圖以及前六階的固有頻率；對比有限元分析的結果，證實了創(chuàng)新型工作臺結構的合理性。
　?。?）利用ANSYS對工作臺進行整體的結構優(yōu)化，得到工作臺可去除材料的分布云圖，由此得到工作臺內(nèi)部筋板的布置以及筋板上出砂孔的位置；引入元結構的概念，對提取的筋格單元進行動態(tài)變量優(yōu)化，分析筋格結構參數(shù)對筋格固有頻率的影響，并對筋格結構參數(shù)進行優(yōu)化，得到了理想的工作臺筋格結構。
　　通過設計與