文章预览:
龙门式加工中心是制造业很重要的加工设备之一,因为其具备了跨距大、结构合理、通过工件宽度大、刚性好等优点,所以被广泛应用在航空、航天、模具、汽车工业、大型复杂零件制造等诸多领域上,以此来实现高速度、高精度、高柔度等加工要求w。而且横梁横跨在两个立柱之上,类似简支梁的布置形式,所以在自身重力、承载滑枕、十字滑块和电主轴的重量以及切削反力的作用下,使得横梁产生弯扭变形,为了使加工中心的加工精度更加准确,加工中心的动静态性能肯定要有提高。但是一般设计者只是根据经验设计加工中心各个部件的参数,为了满足强度等要求,使得加工中心的尺寸和重量都比实际的大1因此,通过ANSYS Workbench软件中的分析技术和尺寸优化相结合的方法对横梁结构进行优化分析,在提高横梁整体力学性能的基础上,实现横梁的轻量化设计。
1横梁几何模型的建立
本龙门式加工中心的横梁为定梁式横梁,整体尺寸为530 mmxl882 mmx500 mm,与两侧立柱相连接部位的壁厚为30 mm,接触面为500 mmx500 mm,横梁背面壁厚为20 mm,安装导轨面部分的壁厚为50 mm,其余壁厚皆为30 mm。横梁内部布置0型筋板,筋板厚度为20 mm,局度为400 mm,筋板上矩形槽孔的尺寸为160 mmx40 mm。2横梁的静态分析和模态分析
2. J横梁的静态分析
ANSYS Workbench所提供的CAD双向参数链接互动、项目数据自动更新机制、全面的参数管理、无缝集成的优化设计工具等,使ANSYS在仿真驱动产品设计方面达到了前所未有的高度[M。其一般静力学分析步骤包括导入几何模型、材料属性选择、划分网格、施加载荷和约束、求解I2.1.1网格划分
由于SolidWorks和ANSYS Workbench的无缝连接,所以将横梁三维模型结构导入到ANSYS Workbench中,避免了模型特征的丢失一般设置横梁的材料为灰铸铁HT300,其密度为7200 kg/m3,弹性模量为126 GPa,泊松比为0.27[\横梁采用自动网格划分,但是其精度要为高精度'图1为网格划分后横梁的有限元模型。
备注:为保证文章的完整度,本文核心内容都PDF格式显示,如未有显示请刷新或转换浏览器尝试!
结束语:
对龙门式加工中心横梁结构进行分析研究,可得到以下结论:])对龙门式加工中心横梁结构进行静动态特性分析,得出横梁的静刚度和前6阶固有频率均满足设计要求。3 用 ANSYS Workbench中Design Exploration模块得到横梁内部筋板厚度对横梁质量影响的灵敏度分析,通过灵敏度得出最终优化变量的选取。3)基于筛选算法对横梁结构进行多目标优化设计,优化后横梁的质量减少129.9 kg,占比8.3%,总变形减小16.02%, 1阶固有频率提高2.94%,达到了优化的目的。
2021-09
星瀚系列是宇匠数控打造的颠覆性产品,在高精度加工的情况下保证高速、高刚的特性,是真正意义的高速加工中心,其性能及质量可媲美进口高速加工中心。同时可配置超声波系统与石墨集尘系统,亦可运用在陶瓷等硬脆料、石墨等高粉尘料的加工;… [了解更多]
2021-09
星瀚S系列是宇匠数控打造的颠覆性产品,采用全闭环设计,在高精度加工的情况下保证高速、高刚的特性,是真正意义的高速加工中心,其性能及质量可媲美进口高速加工中心。同时可配置超声波系统与石墨集尘系统,亦可运用在陶瓷等硬脆料、石墨等高粉尘料的加工;… [了解更多]
2021-09
TC系列超声波陶瓷雕铣机,是利用了超声波高频振动原理作用于刀具,使刀具产生了16KHz-40KHz(每秒16000-40000次)的连续高强度脉冲冲击,带动磨头冲击工作。当工件的局部应力远远超过材料脆裂极限,材料局部破碎去除。 适用范围 特别适用于陶瓷(氧化锆、氧化铝、氮化铝… [了解更多]
2020-10
1 问题的提出数控加工夹具是数控CNC机械制造加工过程中用来 固定加工对象,使之占有正确的位置,以满足加工工艺条件、迅速、方便、安全地安装工件的装置。夹具通常由定位元件、夹紧装置 、对刀引导元件、分度装置、连接元件及夹具体等组成[1]。图1所示零件是应用于系列矿用防爆电器产品上的… [了解更多]