高密市振飛機(jī)械制造有限公司
經(jīng)營模式:生產(chǎn)加工
地址:山東高密市夏莊鎮(zhèn)河西村
主營:鏜銑頭,銑頭,動力銑頭,數(shù)控銑頭,直角銑頭,萬向銑頭
業(yè)務(wù)熱線:0536-2758966
威海高速動力頭-振飛機(jī)械制造(在線咨詢)-高速動力頭供應(yīng)商
鏜銑頭,銑頭,數(shù)控銑頭
超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁的有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
2. 4 橫梁有限元優(yōu)化
對超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。應(yīng)用 Siemens PLM Software NX7. 5 軟件進(jìn)行橫梁有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)[10 - 11],對原橫梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行減輕重量,從而達(dá)到橫梁結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)的目標(biāo)。創(chuàng)建求解方案,選擇 NX NASTRAN 有限元優(yōu)化模塊進(jìn)行橫梁優(yōu)化設(shè)計(jì)。減小橫梁壁厚和加強(qiáng)肋厚度,從而減少了橫梁質(zhì)量,具體在橫梁質(zhì)量減少 2. 5% 的情況下對機(jī)床橫梁靜特性進(jìn)行了有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)。表 2 為優(yōu)化前后橫梁靜特性對比,可見在橫梁質(zhì)量減少了 2. 5% 的情況下,優(yōu)化設(shè)計(jì)后橫梁的大位移從 0. 25 mm 減小到0. 192 mm,即橫梁的大位移減少了 23. 2% ; 也就是說在橫梁載荷不變的情況下橫梁的靜剛度提高了23. 2% ,有明顯效果。






超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁的有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
本文利用 CAD/CAE /CAM 集成軟件 Siemens PLMSoftware NX7. 5 對上述確定的超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行有限元仿d真,建立橫梁體三維模型,并結(jié)合實(shí)際工況建立有限元模型,約束條件為橫梁兩端固定,分析橫梁體受自重、溜板和鏜銑頭滑枕等重力作用下的變形情況,得到橫梁的應(yīng)力、應(yīng)變情況。為能得到超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁部件靜變形,本文分別從橫梁的彎曲變形、鏜銑頭主軸箱的前傾等方面進(jìn)行有限元分析,通過評估橫梁受力的分析結(jié)果,對初步確定設(shè)計(jì)的橫梁的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行優(yōu)化,再在此基礎(chǔ)上改進(jìn)橫梁體結(jié)構(gòu),使機(jī)床性能符合要求。
超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁的有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
文獻(xiàn)[7]基于有限元分析方法預(yù)估彈性橫梁靜態(tài)承載曲線,進(jìn)而得到橫梁起拱曲線,并通過實(shí)驗(yàn)對起拱曲線進(jìn)行驗(yàn)證。
文獻(xiàn)[8]通過對龍門加工中心橫梁關(guān)鍵尺寸的靈敏度分析,找出了對橫梁靜變形量和一階頻率影響較大的尺寸變量,上下壁厚是橫梁結(jié)構(gòu)靜變形量靈敏度大的尺寸,縱向筋板是橫梁結(jié)構(gòu)一階固有頻率靈敏度大的尺寸; 以橫梁靜變形量和一階模態(tài)頻率為性能指標(biāo),結(jié)合靈敏度分析結(jié)果,采用變尺寸法對橫梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析,提高了橫梁的靜動態(tài)特性,并降低了橫梁的重量。
文獻(xiàn)[9]中數(shù)控龍門機(jī)床 8 m 長的橫梁材料采用高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)鋼 Q345B,采用焊接工藝加工。利用 ANSYS Workbench 對機(jī)床橫梁進(jìn)行了靜動態(tài)有限元分析,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì),并且制造出機(jī)床。







