基于有限元分析技术的CW61200-18T型重型车床床身设计与研究

为了提高产品的设计性能并及时发现设计缺陷,在CW61200-18T型重型车床床身设计中引入有限元方法和分析理论为基础的数值分析及优化设计方法。在机床样机试制之前对床身性能进行了定性及定量的预测及评估分析,为提高机床的加工精度,提升机床产品质量,缩短产品的设计与制造周期及降低产品开发成本提供了有效方法及手段。

基于ANSYS数控车床床身有限元结构分析

床身是车床的重要基础件,它的动态特性和静态特性直接影响车床的加工精度及精度稳定性。以CK6136型数控车床为研究对象,采用Pro/E Wildfire 3.0建立床身的实体模型,借助大型有限元软件ANSYS对其进行静力分析与模态分析。静力分析结果表明该机床的结构设计过于保守,3个方向的刚度分布不均匀;模态分析结果表明床身的上面及床身后侧面的局部刚度比较薄弱。根据有限元分析结果,对CK6136型数控车床的床身结构进行优化,确定合理的床身结构,为CNC数控车床设计与制造提供理论依据。

基于ANSYS WORKBENCH数控铣床床身的静模态分析

某型强力切削普通铣床的零部件质量和整机装配质量均满足设计要求和工艺要求,整机静态精度检验合格,但在试件切削过程中,出现振刀现象。为了查明机床振刀问题,利用ANSYS WORKBENCH进行结构静力学分析和模态分析。文章主要讲解床身的分析过程,获取床身在最大受力工况下的形变量和固有频率、最大振幅、振型等数据,用以判断床身的设计是否合理。

GM-KD5025A大型龙门导轨磨床床身结构研究

为了研究龙门导轨磨床床身结构的优化设计,本文建立GM-KD5025A龙门导轨磨床床身三维设计模型。该模型以ABAQUS设计软件为工具,开展对床身动、静态特性分析,得到床身结构中的薄弱环节并进行改进。改进后的床身结构,不仅总质量减少了36%,而且静动刚度也提高了,其中静刚性提高了19.7%,动刚性提高了30%,为床身的设计提供了理论参考依据。

玄武岩纤维增强树脂混凝土机床基础件结构设计及其性能仿真分析

为探索提高机床静、动态特性,从而满足机械制造向着高精密化、高自动化、高效率等方向发展需求的新途径,研究了一种新的机床基础件材料——玄武岩纤维树脂混凝土(BFPC)。确定了BFPC主要性能参数,并以某数控机床铸铁床身为研究原型,设计了BFPC机床床身。应用有限元分析软件ANSYS分析原型床身和BFPC床身的静动态特性,得出了其应力-应变分布云图、前6阶模态振型图、固有频率及谐响应曲线,并将上述结果进行对比分析。结果表明,以BFPC制造机床床身可在减轻质量的同时提高床身的静、动态特性。

立式加工中心床身静动态特性分析及优化

以DVG850立式加工中心床身为研究对象,采用SolidWorks软件对V字加强筋形式的床身进行三维建模,通过专有程序接口将模型导入到ANSYS Workbench软件中。利用ANSYS Workbench有限元分析软件对该床身进行静力学分析和模态分析,根据分析结果了解其静、动态特性。然后应用ANSYS Workbench中的拓扑优化模块对床身V字加强筋的床身结构进行优化和改进,经过分析可以得到优化后的床身静动态性能都有所提高,而且将原床身的质量减轻了19.1kg。另外,对改进的床身进行了谐响应分析,分析结果与模态分析一致。

立式加工中心床身结构有限元分析与优化

应用Pro/engineer软件建立三维模型,通过对加工中心GSVM6540B主要支承部件床身的不同筋板布置方式进行Ansys有限元分析,比较不同筋板布置方案对床身静、动态特性的影响,提出结构优化方案。

车床静刚度计算机测试系统研制

在分析了车床的结构特点和车削工艺系统的受力情况和借鉴传统车床静刚度仪优点的基础上,研制了一套基于计算机控制的车床静刚度测试系统。系统由计算机作为信号检测、数据处理和控制核心,并配以精密位移传感器、压力传感器和步进电机及其驱动器等。实现了自动加载、卸载,采样,数据处理,直接绘制、显示和打印刚度曲线等功能。系统的成功研制为车床静刚度的测试提供了一种先进手段。实测结果表明,该系统具有自动化程度高、测试效率高、精度高、可靠性高、测试性能稳定的优点。

车床床身结构的合理化设计

利用有限元法计算了 10种形状相同、壁厚不同的车床床身模型受力后的变形情况 ,并分析了开孔位置和壁厚对刚度的影响。

鼓形钢丝绳隔震器静刚度试验研究

在自行研制的钢丝绳隔震器静力测试台上对YGG系列鼓形钢丝绳隔震器分别进行轴向和侧向承载力试验,根据试验结果拟合隔震器的轴向静刚度、无轴向力作用的侧向静刚度、恒定轴向力作用的侧向静刚度计算公式;隔震器的侧向刚度与轴向受力状况密切相关,初始加载侧向刚度随轴向力的增加而增大,后期加载侧向刚度随轴向力的增加而降低。不同轴向力作用下的侧向加载曲线相互交叉,交叉点位于侧向容许动位移量的2/3附近;研究表明该系列隔震器的轴向刚度呈软化型,初始轴向刚度较大,可满足平时使用要求,刚度软化系数为0.34～0.43,大小适中,确保战时爆炸荷载作用下,隔震系统稳定可靠工作,且具有较高的隔震率。

面向机床整机性能的床身静态特性分析

机床床身作为数控机床的基础支撑件之一,其静态性能对机床性能有重要影响。为得到单个部件的静态性能对整机的影响,以CLFH 200齿轮复合机床床身为研究对象,提出了一种针对机床单个部件性能与整机性能相联系的分析方法,采用Solidworks软件建立整机模型,运用ANSYS Workbench软件建立刚柔耦合有限元模型,利用双因素优选法确定机床床身最佳分析位置,选取刀具位移为静力学分析观测值。结果表明:由床身形变引起的刀具位移为0.00485 mm,床身最大应力在材料许用应力范围。本文研究为机床单个部件的设计和优化提供了参考。

车床床身刚度的有限元法计算

本文介绍采用有限元法计算车床床身的静刚度。该计算是在 M—160大型计算机上用 SAP—V 程序进行的。本文给出的计算结果即变形图可作为车床床身结构设计方案比较之用。

CK6163c数控车床床身的特性分析及优化研究

床身作为机床承重大件,其自身性能是否稳定直接影响着机床各部件的加工精度。为此采用ANSYS软件对床身进行动态和静态性能的仿真分析,以提高床身静力学性能和减重为目标,在保证床身静态特性基础上,采用渐进式结构拓扑优化法对床身进行优化。优化前后对比结果表明,床身静态性能提高,床身重量降低了5%。