五坐标数控龙门加工中心动态优化设计

在大型高架桥式、高速、高精度五坐标龙门加工中心的动态设计中,通过动态测试的方法获得导轨结合面的特性参数并将其应用到数字仿真模型中,提高了模型的精度;在加工中心的结构优化设计过程中,提出了灵敏度分析法和基于动刚度的结构优化法,对主要部件的内部筋板结构进行了与传统方法不同的设计,提高了加工中心的动静态特性;针对加工中心在工作过程中不可避免的共振问题,巧妙利用机床的附属设备设计了抑制振动的调谐阻尼器。

高架桥式高速五坐标龙门加工中心动态仿真与结构优化

在大型高架桥式、高速、高精度五坐标龙门加工中心的动态设计中,通过动态测试的方法获得导轨结合面的特性参数,并将其应用到数字仿真模型中,提高模型的精度。在结构动态分析中采用刚体与柔性体结合的仿真方法,对加工中心的关键部件进行柔性化,分析其对系统相应的影响,并在此基础上对这些主要部件进行结构优化设计,提高系统的动态特性。

立式铣削加工中心立柱结构拓扑优化设计

基于连续体ICM拓扑优化方法,结合CAD/CAE系统,提出以模态频率为目标的结构拓扑优化模型,运用该模型完成XH715立式铣削加工中心立柱结构拓扑优化设计,其动静态性能有较大的改善,为后续的整机优化和详细设计提供了理论指导和设计原型。

XH715立式加工中心整机优化设计方案比较

应用CAD／CAE系统建立XH715立式加工中心的整机模型,并进行动态性能分析。对机床薄弱环节进行比较优选设计与拓扑优化,表明拓扑优化结果更具有理论指导意义,为后续的详细设计提供参考。

两种宽频调谐质量阻尼器仿真及应用

提出了两种宽频调谐质量阻尼器(TurnedMassDamper-TMD),即梁式调谐质量阻尼器(Girder-ModelTunedMassDamper-GTMD)和环式调谐质量阻尼器(Ring-ModelTunedMassDamper-RTMD)。将GTMD安装到振动结构上,对比安装前后振动结构的位移响应,仿真实验表明GTMD能够在较宽的频率范围内有效地抑制结构的振动。随后将RTMD应用到桥式5轴联动加工中心的主轴系统上,仿真实验表明,RTMD有效地抑制了主轴系统加工部位的振动。

五轴联动加工中心主轴系统的结构优化

对五轴联动加工中心主轴系统进行动力学仿真分析,对原主轴系统的轴承支承系统和主轴结构进行了动态优化设计,提出了双排轴承的设计方案。对于主轴结构,论文建立了以主轴前端动态变形最小为目标函数的优化模型,并对主轴结构进行了优化设计,从而提高了主轴系统的静力学和动力学特性,满足了设计要求。

XH6650加工中心动态仿真与模态测试分析

随着机床加工速度的提高,对机床的动态特性要求越来越高,文中以XH6650的高速卧式加工中心为对象,提出了简化结构细小特征,建立界面特性的有限元建模方法,建立了该机床的数字化模型,并进行动力学仿真,为验证建模方法的可靠性,对整机进行了动态测试,结果表明该方法有很好的精度。

非设计集合的高速立式数控加工中心立柱的拓扑优化

基于连续体ICM拓扑优化方法,笔者提出了不在体积约束下的多阶频率加权和为目标函数,考虑非设计集合的拓扑优化方法。在CAD/CAE设计系统中,针对高速立式加工中心的动态特点,确定加工中心的关键结构件立柱为优化对象,并考虑其它重要零件影响。根据此方法设计的高速立式加工中心立柱,使得整机动态特性有很大提高。

五轴联动加工中心主轴系统的结构优化

对五轴联动加工中心主轴系统进行动力学仿真分析,对原主轴系统的轴承支承系统和主轴结构进行了动态优化设计。针对主轴前端的单排轴承的不足,提出了双排轴承的设计方案。对于主轴结构,论文建立了以主轴前端动态变形最小为目标函数的优化模型,对主轴结构进行了优化设计,从而提高了主轴系统的静力学和动力学特性,满足了设计要求。