床身
- 重型卧式车床床身导轨几何精度对轴类加工的影响
250031）床身是重型卧式车床的重要基础部件，床身导轨的几何精度是保证重型卧式车床加工精度的重要因素。重型卧式车床加工的零件一般重量重且回转直径大。为保证零件的加工质量，机床中心较高。一般刀尖距床身的高度为800 ～1 800 mm，甚至更高，一定程度上放大了床体几何精度误差造成的车削工件误差。下面将详细论述床身导轨的几何精度与轴类零件加工精度的关系。1 重型卧式车床床身导轨及各运动部件的结构和作用图1是重型卧式车床的床身导轨截面图，拖板2安装在床身导
现代制造技术与装备 2023年8期2023-11-02
- 基于多目标的SPFRAG 车床床身结构优化设计＊
应用新型材料制造床身和优化床身结构两种方法[1]。Wang T 等[2]提出采用碳纤维聚合物混凝土制造机床基础件；于英华等[3]提出以玄武岩纤维树脂混凝土材料用于机床基础部件；任秀华等[4]提出采用钼纤维混凝土制造机床基础件；徐平等[5]提出采用钢纤维树脂矿物复合材料制造机床床身；Kono D等[6]采用钢纤维和碳纤维混杂增强复合材料制造机床主轴；STUDER 公司[7]采用人造花岗岩制造GRANITAN S-100 车床。郭瑞兰等[8]采用灰色理论对机床
制造技术与机床 2023年9期2023-09-18
- 重型数控机床床身热变形分析及优化
机床的基础部件，床身在工作过程中受运动、摩擦、切削和室温等影响而发热，致使床身导轨精度变化大，且精度难以保持[3]。一般为恢复导轨精度，会定期重调床身和机床基础上的垫铁。但重调床身技术难度高、工作量大及停机时间长，严重影响了企业生产的正常开展，降低了生产效率[4]。因此，开展床身热变形控制技术的研究显得尤为重要。针对床身热变形对加工精度的影响，众多专家学者进行了大量的研究工作。唐开勇[3]运用几种不同的方法建立了导轨热变形的数学模型，既可方便数控编程，又可
制造技术与机床 2022年6期2022-06-13
- 数控内齿强力珩齿机床身结构的多目标优化
09)0 引 言床身作为机床整机的重要结构件之一,其作用在于支撑工作台,连接立柱等关键零部件,同时承受机床的静载荷以及加工时产生的切削负载。床身静、动力学性能的好坏直接影响整机的加工性能,因此有必要对床身结构进行优化[1]。在机床重要零部件结构设计与优化过程中,国内外学者普遍采用尺寸优化的方法。文献[2]针对某数控铣齿机床的床身,将减轻床身质量作为优化目标,通过采用不同的筋板厚度及布置方式进行优化设计,最终使床身减轻了1.68 t;文献[3]针对DVG85
合肥工业大学学报（自然科学版） 2022年4期2022-05-06
- 斜床身车床的导轨尺寸和床身结构优化设计
110027）斜床身车床在使用过程中，对于零件加工的精准度、复杂度有着严格的要求。基于这种功能定位，现阶段车床往往采取多轴联动的方式，以确保零件加工任务的顺利完成[1]。多轴联动结构方案的使用，固然可以提升机床的实用属性，但是造成了机床刚度以及调节能力的下降，无形中影响了斜床身车床的使用寿命，增加了故障发生的几率。为兼顾斜床身车床加工能力与耐久度，笔者认为有必要针对性地开展结构优化设计等系列工作，从而实现斜床身车床加工能力的有效提升。1 斜床身车床导轨尺寸
科海故事博览 2022年1期2022-03-18
- 多段拼接床身的加工精度控制
51531 序言床身是数控机床最基础的零件，多数床身上安装滑动导轨，工作台安装在导轨滑块上进行移动，其导轨安装面的精度对机床整机的精度及性能起着决定性的作用。随着行业发展，对大型、长行程机床的需求越来越多，受到加工工艺性、机床行程、运输、吊运、装配的制约以及设计的模块化限制，此类长行程机床的床身均由多段床身拼接而成。长行程机床对床身导轨安装面的精度要求更高，受制于加工机床的精度及行程，拼接床身导轨安装面的直线度精度是加工的难点。传统分段加工方法采用精度传递
金属加工(冷加工) 2022年2期2022-02-24
- 基于ANSYS的精密机床床身设计
母机”，而机床的床身是机床中最为重要的支撑部分。由于精密机床对加工切削速度和快速移动速度的要求很高，因此床身需具有良好的稳定性及优秀的静态和动态刚度。优良的床身结构能起到很好的吸振、减振作用，并具有很好的动静态性能，因此床身结构设计的优劣将直接影响机床加工精度的高低[1]。众多学者对机床的床身进行了设计与优化，其中具有代表性的有王艳辉利用有限元软件中的APDL参数化建模方法建立了一种新型精密磨床床身的参数化模型，并对该床身进行了模态分析，找到了该床身在不同
机械工程与自动化 2021年5期2021-10-11
- 五轴立加床身静动态特性分析与筋板拓扑优化*
000)0 引言床身是五轴立加中最重要的结构件，机床中绝大多数重要零部件都是直接安装在床身上，其自身静动态性能的好坏会直接影响到整个机床的加工效率和精度。目前，大多数企业在床身的结构设计过程中仍然采用经验设计方法，没有充分考虑结构的优化和机床的轻量化等问题，往往导致床身笨重。在保证床身静动态性能不降低的基础上，对床身筋板结构进行优化，可在减少材料使用的同时提高床身性能，满足现代高端制造装备绿色制造的要求。针对筋板结构优化设计，国内外学者进行了大量研究。Li
组合机床与自动化加工技术 2021年9期2021-09-28
- 立式数控平面刃磨床床身设计与模态分析
的刀具磨削角度。床身作为立式数控平面刃磨床的重要组成部分，其刚度及强度对磨削刀具表面加工质量有着不可忽视的影响。现有平面刃磨床床身在磨削加工过程中因各部件连接处间隙的存在会产生异常振动，该现象的出现对刀具表面加工质量有着较为严重的影响。焊接工艺作为一种常见的零部件连接方式，可有效地增大部件的强度和刚度[1,2],通过全焊接工艺连接床身各部件可有效地减少现有床身中的异常振动，增加现有床身的气密性和水密性[3]。此外，全焊接工艺床身经过充分振动时效处理工艺[4
机械工程与自动化 2021年4期2021-07-30
- 基于ANSYS的曲轴磨床床身的动态性能分析
要环节。数控磨床床身内部筋板的布局与厚度及掏沙孔的形状与大小都对机床刚性有着非常大的影响[1]。选择满足刚性要求又复合经济效益的床身结构是当前的研究重点。本文运用SolidWorks软件构建B2-K1018双砂轮架随动式数控曲轴磨床床身模型，导入Ansys软件进行有限元分析，分析现有模型不足之处，设计优化方案，考虑床身刚性及成本，选择最优方案。1 床身结构分析本文采用 SolidWorks 软件对磨床床身建立三维模型，如图1所示。床身顶面结构中，前床身高于
制造技术与机床 2021年6期2021-06-26
- 数控改造机床床身有限元分析及结构优化设计
床的机械结构中，床身是重要的大型承载部件，起着支承机床其余零部件的作用[1]。它的静动态性能的优劣关乎机床整体的综合性能，尤其对机床的加工精度、抗振性能等影响较大[2]。在经济型数控机床改造中，为了降低改造成本，都会保留原有普通机床的床身，选择C6140数控改造机床的床身作为分析对象，并应用ANSYS Workbench软件对C6140床身进行固有频率、振型分析。另外，对床身整体结构进行重新改造设计，能保证数控改造机床的运动平稳性，优化切削加工性。1 有限
工程技术研究 2021年8期2021-06-01
- 基于ANSYS的门窗材专用四面刨床身设计∗
-8]。四面刨的床身作为各工作部件的装配基础，床身结构直接决定了设备的重量以及运行的稳定性，进而决定了门窗材的加工质量。因此，本文对四面刨床身进行设计和优化研究。1 门窗材专用四面刨整机机构设计通过对国内外研究现状进行总结，结合四面刨床加工门窗材工艺分析[9-12]，本研究首先对门窗材四面刨的整机结构进行设计。如图1 所示，整机主要由前进料台组件、床身、第一下刨刀轴组件、右刨刀轴组件、铣形主轴一组件、铣形主轴二组件、上刨刀轴组件、第二下刨刀轴组件、进料系统
林产工业 2021年4期2021-05-06
- 超精密磨床新型复合材料床身结构设计及动态性能分析
铁材料应用于机床床身基础件的趋势越来越明显，相较于铸铁材料，人造花岗岩材料阻力大、耐腐蚀耐酸碱性好、制造过程无污染且对制造环境要求不苛刻，此外它还具有高整合性、铸件高精度、制造能耗低、价格低廉等优点。近年来，国内外学者采用碳纤维、玻璃纤维、钢纤维、钼纤维以及它们相互混合的混杂纤维来增强人造花岗岩材料，用来作为机床基础件，相比未添加纤维的人造花岗岩效果明显［1-5］，但材料的抗冲击、抗拉和抗弯强度仍有不足。我们采用钢-聚丙烯纤维增强人造花岗岩作为机床床身基础
重庆理工大学学报(自然科学) 2020年12期2021-01-21
- 模块化斜床身结构静动态性能研究
析了40°整体式床身静动态性能，为实现精益生产提供了有价值的参考。该机床的Pro/E模型如图1所示。床身采用整体铸造成形，床身导轨40°倾斜布局，有较大的承载截面，其他模块按照市场需求进行不同配置，可实现高精密、高效率和高可靠性加工。图1 模块化机床架构1. 整体式斜床身有限元模型建立床身作为机床承载载荷的基础，其性能非常重要。需要对其进行静力学分析，找出应力和变形最大的薄弱点，为衡量机床性能提供可靠的依据。由于过渡圆角、螺栓孔及模型中的小孔对床身的质量及
金属加工(冷加工) 2020年6期2020-07-09
- 三点支撑T形床身机床垫铁位置多目标优化设计
的静动态特性，而床身的支撑方式直接影响机床整机的静动态特性[1],垫铁作为联结基础和床身的重要部件，对精密机床的加工精度有着重要的影响。目前国内机床厂商一般根据设计经验选择垫铁数量并布置垫铁位置，垫铁位置通常均匀布置于床身底面。事实上，不同的垫铁布置方案会使床身在实际加工过程中获得不同的静动态特性[2]，影响着机床的加工精度，合理的垫铁位置分布可以提高加工精度，延长机床使用寿命。目前，对机床垫铁位置的确定已引起国内外学者的关注。赵秋红[3]提出了三种布置床
中国机械工程 2019年21期2019-11-19
- 重型机床床身的制造工艺
重型卧式车床中，床身是个非常重要的大件结构，它不仅是加工零件的安装基础，承受工件的全部工作载荷，同时也是重型卧式车床的基本支承件，支承各主要部件并使它们在工作时保持准确的相对位置，其加工精度直接影响着机床的整体精度，因此，床身这个大件结构的制造工艺在机床设计过程中必须加以考虑。关键词： 重型机床床身;机床床身加工工艺1 重型机床超长床身的结构特点及精度要求1.1重型机床超长床身的特点重型机床的超长床身一般总长度在20m以上，从铸造、加工、起吊、运输等各方面
科学与财富 2019年4期2019-04-04
- 基于有限元的高速数控车床床身结构分析与优化*
过模态分析计算出床身的固有频率和振型，来研究床身的动态特性及其结构中的动刚度薄弱环节。床身是车床的重要基础件，它起着支撑主轴、刀架、尾座等关键零部件的作用。床身的动、静态特性不足将导致刀具、顶尖等在生产过程中位移变形量过大、振动激烈，从而影响到车床的加工精度和作业稳定性[4-5]。利用有限元仿真计算，对床身进行静力分析和模态分析，并根据结果对比不同方案进行优化设计，从而达到提高数控车床的动、静态特性，增强其加工精度与作业稳定性的目的。1 有限元模型与边界条
组合机床与自动化加工技术 2019年2期2019-03-01
- 机床床身结构优化设计
胡，刘小琨机床床身结构优化设计朱爽，高强，王炳达，彭胡，刘小琨（沈阳工程学院 机械学院，辽宁 沈阳 110136）机床床身是整个机床的基体结构，为机床上的加工零件提供运动轨迹，为各种运动提供精度服务。床身结构是否合理，将影响整个机床的精度和寿命。以超高速磨削机床床身为例，通过有限元分析了机床床身长、宽、高和空洞筋板等对其动态特性的影响，为机床床身的优化设计提供基础。机床床身；动态特性；优化设计；机床精度随着计算机辅助设计软件的开发，机床设计周期越来越短，
科技与创新 2018年23期2018-12-18
- 三通管加工数控专用机床床身的优化分析
4)0 引言机床床身是数控机床的重要基础件，床身的动静态特性直接或间接影响机床加工性能，是影响机床性能的重要因素，因此，研究床身的动静态特性对机床性能的影响尤为重要[1]。过去，国内对于机床床身动态性能的优化仍停留在广义上的优化设计，其本质是采用方案比较。这种优化结果的好坏通常取决于设计者的经验。国外学术界通常采用有限元分析方法，对机床床身的动态性能优化分析，并对加工过程中的颤振进行分析[2]。随着计算机辅助技术的发展，将有限元技术应用到床身设计中越来越普
机械与电子 2018年10期2018-10-25
- 复合混凝土机床床身的设计
复合混凝土机床床身特点随着数控加工机床应用日趋增多，人们对数控加工机床精度和材料选择的要求越来越高，采用新材料机床床身取代铸铁机床床身的趋势越来越明显［1］。笔者对复合混凝土机床床身进行研究。复合混凝土材料取材容易、价格低廉，而且大阻尼的材料属性能够增强机床床身的抗振性。此外，与铸铁机床床身相比，复合混凝土机床床身还具有浇注温度低、可塑性强、耐火性强等特点［2］。比较复合混凝土机床床身和铸铁机床床身，复合混凝土机床床身主要有四方面优势。（1）高整合性。由
机械制造 2018年7期2018-10-10
- 大型数控机床床身应力分布检测方法研究
其竞争力的瓶颈。床身是数控机床的基础部件，其结构尺寸稳定性是影响机床整体性能和服役精度的关键[1]。在机床床身装配过程中，由于地脚螺栓间弹性相互作用等原因导致的床身装配应力不均匀，造成床身产生较大的局部应力，进而在机床服役过程中使床身产生大变形，进而使导轨滑块安装基准变化，加剧导轨滑块的磨损，降低机床的精度保持性[2]。因此，对机床床身的应力变化状态进行检测是对数控机床精度保持性进行合理评估的重要途径之一[3]。国内外学者对床身的应力分布状态的检测做了系列
组合机床与自动化加工技术 2018年7期2018-07-26
- 卧式加工中心床身结构的有限元分析
赵志杰等人以机床床身为研究对象，建立床身的简化有限元模型，以固有频率作为衡量床身动态性能优劣的指标，重点研究床身固有频率的变化趋势以及主轴箱支撑台筋板布置方式对床身动态特性的影响，并对此提出有效的解决方案[3]。床身是机床关键零部件之一，是整个机床的基础，主要起承重的作用[4,5]。本文在前期研究的基础上，以某大型卧式加工中心床身为研究对象，该床身由于采用传统的经验设计，缺乏相关动态特性分析的支撑，所以有必要对该卧式加工中心床身进行动态分析，找到其结构刚度
制造业自动化 2018年3期2018-03-29
- 汽车纵梁数控平板冲孔机焊接床身的有限元分析
。平板冲孔机焊接床身是冲孔时主要的承载部件，承受着液压油缸冲孔时的冲击力及其反作用力作用。焊接床身结构的合理性及其整体力学性能的好坏，直接影响着各零部件之间的相对位置精度和该生产线工作过程中各部件的相对运动轨迹是否准确，尤其是对冲孔的精度、床身的工作寿命及其工作效率的影响尤为突出[3]。这就要求焊接床身必须具有足够的刚度和强度，并且应满足易于加工制造、装配的工艺要求。因此，焊接床身的有限元分析显得尤为重要。1 有限元模型1.1 三维几何模型及其简化处理首先
锻压装备与制造技术 2018年1期2018-03-28
- 基于有限元的钢爪摩擦焊机床身结构设计及优化研究*
钢爪本体夹具传到床身上。因此，床身的强度、刚度及稳定性要求较高，如果床身变形过大，不仅会使床身上的夹具出现爬行现象，而且还会引起系统的严重振动。床身作为钢爪摩擦焊机非常重要的基础件，关系到零件的焊接质量以及机床的工作寿命[1-3]。因此，床身的强度，刚度及稳定性要求较高。而床身的静动态特性直接影响着钢爪摩擦焊机的工作性能。钢爪摩擦焊机在焊接过程中需要3 500 kN的顶锻压力以及32 000 N/m的扭矩，因此，要求床身结构应具有较好的静动态性能。本文通过
机电工程 2018年2期2018-03-15
- 树脂矿物复合材料磨床床身动态特性的研究
矿物复合材料磨床床身动态特性的研究颜 康，左健民，洪 宇（江苏理工学院机械工程学院，江苏 常州213000）以某磨床床身为研究对象，运用ANSYS有限元软件进行铸铁以及树脂矿物复合材料两种床身的模态分析和模拟计算，分别得到它们的前四阶固有频率和与之相对应的振型，并分析出由树脂矿物复合材料铸造的床身相对于铸铁床身的优点。树脂矿物复合材料；磨床床身；有限元分析；ANSYS作为现代加工制造的关键设备，机床的技术水准和产品在一定标准上反应了其国家的制造水平。在现代
装备制造技术 2017年10期2017-12-28
- VL1060立式加工中心床身结构优化设计*
60立式加工中心床身结构优化设计*郑文标1，彭晋民2(1.福州大学 机械工程及自动化学院，福州 350108；2.福建工程学院 机械与汽车工程学院，福州 350108)为了解决传统机床设计过程中存在设计周期长、刚度不足和结构笨重等缺陷。文章依据VL1060立式加工中心床身的结构特点，运用有限元法对床身进行动静态分析和结构优化，在满足机床强度的前提下，进行关键设计尺寸的灵敏度分析，对床身性能影响较大的尺寸进行优化取值，选择最佳优化方案。优化结果表明，运用此方
组合机床与自动化加工技术 2017年5期2017-05-25
- 复合材料磨床床身的动态特性分析与优化*
0)复合材料磨床床身的动态特性分析与优化*卢东辉，范元勋(南京理工大学 机械工程学院，南京 210000)为了检验复合材料磨床床身的动态特性是否符合要求。用ANSYS对树脂矿物复合材料床身与铸铁材料床身进行模态分析和谐响应分析，得到其前六阶固有频率、振型及谐响应结果。对比两种材料床身的分析结果发现，复合材料床身的动态特性更好。在模态分析的基础上对复合材料床身进行拓扑优化分析，针对其拓扑优化密度云图提出了强化方案，并将强化后结构的分析结果与原结构分析结果进行
组合机床与自动化加工技术 2017年2期2017-03-10
- 高速龙门桥式机床床身有限元分析
高速龙门桥式机床床身有限元分析高力（常州昌隆机床制造有限公司，江苏常州213125）机床床身是机床大件之一，工作台来回快速移动，从而带动工件实现快速加工。床身的静态性能直接影响机床的加工精度。以XK24125-250高速龙门桥式镗铣床的床身为例，利用SolidWorks三维软件建立床身模型，同时运用ANSYS W orkbench有限元软件进行静态特性分析，为床身优化设计研究工作奠定基础。并在此基础上对床身进行减重和合理控制内部筋板的结构优化研究。有限元分
装备制造技术 2016年6期2016-09-19
- 基于OptiStruct的床身结构尺寸优化策略研究
iStruct的床身结构尺寸优化策略研究周浩，丁晓红，张横(上海理工大学 机械工程学院，上海 200093)针对传统设计方法设计的床身结构笨重的问题，以某型数控外圆磨床床身为例，在轻量化设计过程中提出一种尺寸优化策略，运用OptiStruct软件对床身结构的垫铁位置进行优化设计，在基于灵敏度分析对床身结构进行尺寸优化设计。优化结果表明，优化后床身的第一阶固有频率提高5.74%，重量减轻7.15%，验证了该尺寸优化策略在床身结构轻量化设计中的可行性及有效性。
电子科技 2016年8期2016-09-19
- 机床床身模态分析及结构改进
50000）机床床身模态分析及结构改进魏子尧1昃向博1吕守堂2公培强2鲍红生2邓 涛1（1.济南大学 机械工程学院，济南 250022；2.济南第一机床有限公司，济南 250000）本文针对MJ-520MC/Y斜床身数控车铣复合加工中心，首先三维实体建模斜床身；其次，计算斜床身载荷参数，运用有限元软件ANSYSWorkbench14.0进行模态分析，得出斜床身前六阶的固有频率和振型，根据模态分析结果优化改进；最后，再次模态分析优化后结构，并进行对比，前三阶
现代制造技术与装备 2016年12期2016-04-06
- 车铣复合加工中心斜床身应力应变分析
铣复合加工中心斜床身应力应变分析魏子尧1昃向博1吕守堂2公培强2邓 涛1（1.济南大学 机械工程学院，济南 250022；2.济南第一机床有限公司，济南 250000）车铣复合加工中心把车削和铣削加工工艺集成到同一台加工机床，可实现工件的同基准多工序集成加工，有利于提高零件的制造精度。而影响该类机床加工精度的核心零件之一，就是机床的床身。本文针对MJ-520MC/Y数控车铣复合加工中心的斜床身进行高刚性设计分析，探讨建立有利于仿真分析的数字样机的方法；对斜
现代制造技术与装备 2016年10期2016-04-05
- 基于灵敏度分析的机床床身多目标优化研究*
灵敏度分析的机床床身多目标优化研究*刘成颖1a，1b，谭 锋2，王立平1a，1b（1.清华大学a机械工程系；b.精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室，北京 100084；2.电子科技大学机械电子工程学院，成都 611731）为了找到对某卧式加工中心床身结构性能影响较大的尺寸参数，对床身结构尺寸进行灵敏度分析，确定了对床身质量及一阶固有频率灵敏度较大的尺寸参数。以灵敏度较大的尺寸参数作为设计变量，考虑床身的质量及一阶固有频率，利用响应面法对床身进行多目标
组合机床与自动化加工技术 2015年3期2015-11-02
- 精密多功能磨床后床身动静态有限元分析*
01)精密磨床的床身是机床的重要部件［1］，其静态特性和动态特性直接影响机床的加工精度和稳定性，及安全可靠性及使用寿命［2-3］。本文针对三峰数控有限公司的单立柱双磨头多功能数控磨床SMF6020 床身的特点，考虑到立柱及磨头等部分的施加力在于后床身，即后床身是承载的主要部件。因此，基于大型有限元分析软件ANSYS 的有限元静动态分析的方法，对精密磨床后床身进行动静态特性的结构分析，为提高精密磨床的整体结构的设计提供理论依据［4］。1 后床身有限元模型的建
制造技术与机床 2015年8期2015-04-24
- 高速立式加工中心床身结构改进及不同工况下的分析*
抢占的前沿领域。床身作为立式加工中心的主要承载部件，对加工中心起支撑作用，因此对床身的性能的研究就显得十分重要［1］。1 立式加工中心床身结构改进1.1 原床身结构床身是高速立式加工中心的基础部件，对加工中心起到支撑的作用，如图1 所示，复合筋床身采用圆形孔筋和纵横肋条相结合，各方面能均匀收缩，内应力小［2］。1.2 拓扑优化在拓扑优化过程中，其分析类型选择“Shape Optimization”，给立柱和床身的接触面施加12500 N 的力，在X、Y、Z
制造技术与机床 2015年6期2015-04-24
- 基于ABAQUS的大型数控导轨磨床床身振动特性分析
轨磨床采用龙门同床身分离结构，所以其床身主要承受机床的静载荷。床身的振动特性直接影响机床的抗振性和稳定性，因此床身必须有合适的固有频率及其相适应的结构振型。本文以MK53160-10床身为研究对象，运用SolidWorks软件建立三维模型，在有限元分析平台ABAQUS上进行模态分析，得出床身的固有频率和振型［1］。1 建立有限元模型1.1 分析模型针对ABAQUS软件实体建模功能相对薄弱的缺点，本文采用的建模方法是在三维CAD软件SolidWorks中建立
机械工程与自动化 2014年2期2014-12-31
- CK6163c 数控车床床身的特性分析及优化研究
精度的更高要求。床身作为机床重要大件，其静态性能、稳定性直接影响到机床加工精度和加工质量，但加工质量不仅与制造精度、热变形等有关，床身的振动也是一个重要因素。此外，在保证性能的基础上，减少机床生产成本也是更多企业所期望的，而传统数控机床床身在设计之初留存了余量，采用有限元分析更便于发现结构的不足以及提出优化的参考方案。床身有限元分析通常有两个目的：在不增加重量的前提下优化机床性能，或者在保证性能的前提下减少机床重量。本文以CK6163c 型数控车床为研究对
机械工程师 2014年6期2014-11-28
- 滚动直线导轨寿命试验台床身结构优化设计*
线导轨寿命试验台床身结构优化设计*徐弘博， 冯虎田， 欧屹(南京理工大学 机械工程学院，南京 210094)为了提高滚动直线导轨寿命试验台床身的动态性能，首先设计了三种不同筋板布局方式的试验台床身，用ANSYS软件对它们进行模态分析，根据分析结果优选出最佳的床身设计方案。然后以床身刚度和固有频率为优化目标，提出了三种优化方案，通过各个方案的分析比较确定出床身最优结构。优化后的床身与原型相比，质量基本不变，刚度和固有频率均有所提高，实现了床身的动态优化。为同
组合机床与自动化加工技术 2014年1期2014-07-18
- 基于Design Explorer的床身轻量化设计
件，必然要求机床床身具有较高的静、动态特性和较轻的质量。近年来很多学者对机床床身进行了大量的静、动态特性分析和结构改进。如陈新等人［1］用有限元方法对磨床机构进行动态分析，探讨了筋板布局形式对动态特性的影响;黄世霖等［2］利用频率灵敏度分析方法对铣床床身结构进行动态优化分析。但对大型数控龙门铣床床身进行轻量化设计和研究较为少见。文中在原床身模型的静、动态特性分析的基础上，应用ANSYS Design Explorer优化设计模块，对床身筋板厚度、砂孔形状大
机床与液压 2014年11期2014-07-18
- 重型数控落地铣镗床床身安装工艺方法研究
落地铣镗床主要由床身（由于行程长，需要由多段床身拼接）、滑座、进给箱、立柱、主轴箱、滑枕等主要部分组成（如图1），是采用当代机械、电气、液压等新技术设计而成的用途广泛的重型通用金属切削机床，具有自重大、加工件尺寸大、加工精度高以及加工范围广等特点。重型数控落地铣镗床重点装备于国防军工、重型机械、能源、造船、钢铁、矿山机械、工程机械、水轮机、汽轮机重型电机、交通等国家重点行业。基于重型数控落地铣镗床的应用领域及结构特点，即床身由多段床身拼接而成，且需要承载约
机械工程师 2014年10期2014-07-08
- 双主轴数控机床床身结构优化设计
床等加工设备中，床身是一个很重要的大部件。床身承受的重量要占数控机床总重量的20%～30%［1］，其地位可见一般。床身的刚性和固有振动频率直接影响到整个数控机床的加工精度和加工质量［2］。因此，在结构材料和制造工艺方面必须对床身进行必要的分析。针对高速、高精度双主轴数控车床的具体结构特点，本文利用结构优化设计技术对所设计的床身进行有限元分析和结构参数优化，能够最大程度的提高设计效率并节省因样件试制而出现的大量的材料消耗，降低生产成本，缩短了新产品的设计周期
组合机床与自动化加工技术 2014年9期2014-06-29
- 高速立式加工中心床身结构分析及优化
显得尤为重要.而床身作为高速立式加工中心的基础承载部件，对加工中心起着重要的支撑作用.因此，对床身性能的研究就显得十分重要[1].高速立式加工中心床身的结构优化，就是以床身的静刚度、质量、固有频率等反映床身结构静动态性能的指标作为优化的目标或者约束条件，通过优化过程中的不断迭代来实现它的静动态性能优化和结构质量的轻量化.基于有限元方法与数学优化理论相结合的虚拟优化技术，可对床身结构进行分析和优化，再通过优化的结果对床身结构进行改进，从而进一步提高床身结构性
陕西科技大学学报 2014年5期2014-06-27
- 基于ICM拓扑优化的加工中心床身轻量化设计
有重要意义。机床床身作为数控机床的重要组成部分，也是机床中质量最重的部件，具有较大的轻量化空间。因此，研究机床床身的轻量化设计方法，对实现机床整机的轻量化意义重大。结构的拓扑优化［1－2］是实现产品轻量化设计的主要方法之一，其在实现结构优化的同时需保证结构的静动态性能及产品的可制造性达到最优。常见的结构拓扑优化方法有ICM方法［3－5］(独立连续映射模型方法)、变厚度法［6，7］、变密度法［8，9］和均匀化方法［10，11］。由于ICM方法可避免拓扑变量依
机床与液压 2014年13期2014-06-04
- 钢轨焊缝磨床床身动态特性分析及优化
杰钢轨焊缝磨床床身动态特性分析及优化孔 杰*(贵州电子信息职业技术学院 机电工程系, 贵州 凯里, 556000)使用三维造型软件建立钢轨焊缝磨床的床身. 使用有限元分析软件ABAQUS对床身做了模态分析, 获得了床身的固有频率和振型. 讨论了不同的筋板结构布局以及不同部位的筋板厚度对床身动态特性的影响. 最终通过增加床身的高度, 提高了床身的固有频率.磨床; 床身; 筋板; 模态分析在整个钢轨焊缝磨床的各个组成部分中, 床身所发挥的作用是非常重要的,
湖南文理学院学报(自然科学版) 2014年1期2014-05-13
- 复合混凝土机床床身及其动静态性能研究*
趋势，传统的铸铁床身已经不能满足日益发展的精密机床性能要求［1］。另外，随着矿产资源的匮乏以及人们环保意识的提高，迫切需要新型较环保材料来替代传统的机床床身材料［2］。钢筋混凝土具有成型简单、阻尼高、热性能好、价格低廉等优点。早在1917 年，德国的Schlesinger 首先提出钢筋混凝土在机床大件上的应用，之后德国的Boehringer 于上世纪40 年代生产出了钢筋混凝土车床床身。随之，前苏联和美国也于60 年代将钢筋混凝土应用于大型车床床身和龙门铣
制造技术与机床 2014年1期2014-04-06
- 基于有限元法的镗孔专用机床床身分析
法的镗孔专用机床床身分析徐协斌，邓建春，陈祥(华中科技大学机械科学与工程学院先进制造工艺与装备工程中心，湖北武汉 430074)机床床身是机床的核心部件，对提高机床本身机加工精度有着非常重大的意义与影响力。以泵车水箱加工的镗孔专用机床为研究对象，利用Solidworks软件进行床身及相关零件的三维造型，再把实体模型导入ANSYS Workbench中进行静力学和动力学分析。通过不同筋板形式床身的比较，确定合适的筋板布局形式，进而对选定筋板形式的床身结构进行
机床与液压 2014年9期2014-03-09
- 基于ANSYS的普通车床床身有限元结构分析
］提出了3种铸铁床身优化设计方案，通过采用最优化设计的理论体系和方法进行综合比较后，得出圆通孔型筋板床身为较好的设计方案，并对材料进行了优化。文献［2］利用有限元分析软件对立柱进行分析和结构优化，通过改变床身肋板的结构来进行优化设计。文献［3］通过对床身的动态特性分析，将焊接床身结构改为铸造结构，达到减轻结构重量的目的。本文以CA6140普通车床为研究对象，采用有限元分析软件ANSYS进行静力分析和模态分析，得到床身的分析结果，从而可以据此结果进行床身的优
机电信息 2014年12期2014-03-06
- 基于ANSYS的十排钻床身精度分析及优化
NSYS的十排钻床身精度分析及优化陈敬敬1，袁清珂1，臧含书2，毕 庆1（1.广东工业大学机电工程学院，广东广州 510006；2.大连理工大学机械工程学院，辽宁大连 116024）为了提高板式家具钻孔作业效率，对十排钻床身在加工过程中的不稳定问题进行研究，分析危险工况下钻床床身结构的应力与应变值，提出改变床身结构与厚度的优化方案。利用有限元软件ANSYS作为分析工具，以最小床身位移为目标函数，遴选最优改进方案。结果表明该方案在满足刚度与强度的前提下，明显
机电工程技术 2014年3期2014-02-10
- 多轴数控专用机床床身动态特性的可靠性优化研究*
3)0 引言机床床身的动态特性是影响机床加工精度的重要因素。通过对机床床身动态特性进行可靠性优化，可以在满足床身动态特性可靠度的情况下使床身的重量最小，显著降低制造成本，提高企业的经济效益。机床床身结构的设计尺寸和布局形式，决定其性能的优劣。目前，国内很多学者研究了筋板布局方式对床身动态性能的影响，通过结果对比选择最佳筋板布局方式，为床身结构优化提供可靠了的依据［1-5］。张祥雷等人［6］对五轴数控磨床床身进行了静、动态特性分析和优化，通过改进床身结构和筋
机电工程 2014年3期2014-01-22
- 基于有限元分析的GSFD6050雕铣机床身结构的优化与分析
D6050雕铣机床身结构的优化与分析乔文刚1，袁亭雪1，陈 菁2 （1.内蒙古科技大学，内蒙古包头 014010；2.北京科技大学，北京 100083）数控雕铣机床身静刚度直接影响机床的加工精度。以GSFD6050雕铣机床身为例，提出该床身结构两种改进方案，并且对改进后的结构进行有限元分析。静力分析结果表明改进后结构在静刚度方面有所提高，并且改进后床身质量下降31%，实现GSFD6050雕铣机床身的结构优化。数控雕铣机床身；有限元分析；结构设计0 前言床身
机电工程技术 2014年5期2014-01-10
- 深孔钻镗床床身的有限元分析及拓扑优化*
用越来越广泛，而床身结构作为深孔钻镗床关键性基础部件，其结构性能影响到整个机床工作性能［1］。引入拓扑优化概念，然后以深孔镗床床身的结构拓扑优化设计为例，采用有限元分析软件ANSYS10.0 对其进行单目标优化设计来提高其刚度和抗振能力，减小变形量，同时减轻床身的质量。上海理工大学郭媛美利用ANSYS、HyperWorks 大型有限元软件对外圆磨床床身进行了拓扑优化，在保证机构具有足够强度和刚度的基础上，实现了磨床床身设计重量的大幅度下降，所得结论对进一步
组合机床与自动化加工技术 2013年1期2013-12-23
- 多目标驱动的立式精密磨床床身优化设计方法研究*
384)0 引言床身是数控机床的重要支撑部件，提高其结构特性对整机的加工精度、抗振性有重要意义。传统设计主要通过经验法和类比法进行，造成结构较为笨重。许多学者运用有限元方法进行了深入的研究［1-3］。本文基于多目标优化方法，利用ABAQUS 仿真研究如何在保证床身刚度和固有频率的前提下对床身进行轻量化设计，对提高机床制造的经济性有重要意义。1 磨床床身的有限元分析本文研究对象取自于天津某机床厂1.25 立式精密磨床，该型数控精密立式磨床由床身、立柱、工作台
组合机床与自动化加工技术 2013年1期2013-12-23
- 渐进成形机床床身结构分析与优化设计
热点［1］。机床床身结构是机床关键的基础部件，起着支撑工作台、立柱等关键零部件的作用。其静动态特性对机床的加工精度和效率起着至关重要的影响。床身的静动态性能集中体现在静力学性能和低阶模态特性上。因此，以大型CAE分析软件ANSYS Workbench 13.0为平台，用有限元的方法，在床身结构动态特性灵敏度分析的基础上，对用传统设计法设计的金属板料渐进成形机床进行了静力学性能分析和模态分析，实现机床结构与动态性能优化。该方法可以推广到机床其他部位的结构优化
机械制造与自动化 2013年6期2013-10-20
- 五轴工具磨床床身的结构分析与轻量化研究*
各个组成部分中，床身作为基础件起着支撑和连接工作台、砂轮架、修整砂轮机构和转台、头尾架等关键零部件的作用，并与整机的动态精度有着密切的关系。为了提高设计效率，本次分析在SolidWorks环境下设计出磨床床身的三维CAD模型，借助ANSYS软件建立磨床床身的有限元模型，对其进行静、动态特性分析，并在此基础上进行结构优化，达到减重且提高性能的目的。1 磨床床身分析的理论基础在本次静力分析中，采用的理论方程如下:式中:［M］是质量矩阵;［C］是阻尼矩阵;［K］
制造技术与机床 2013年5期2013-09-29
- 基于APDL的数控钻床床身的轻量化设计与研究
PDL的数控钻床床身的轻量化设计与研究刘光浩1，林若森1，黄 伟2(1.柳州职业技术学院，柳州 545006;2.广西大学 机械工程学院，南宁 535004)采用APDL参数化设计语言建立床身的有限元模型，进行有限元分析;然后在床身原来强度和刚度不变的前提下对其进行轻量设计，结果表明:经轻量化设计后，床身的应力分布趋于更加合理，重量下降了15.26%，且与立柱接触面的最大变形差从原来的0.016942mm减小到0.014873mm，减小了接触面的倾覆角，提
组合机床与自动化加工技术 2012年1期2012-09-12
- 光学非球面超精密磨床床身动态分析与优化
在机床各部件中，床身是一个极其重要的大件，它是整台机床的基础和支架，机床的其他部件均要以它为安装、固定的基础，或在它的导轨上运动。床身的结构尺寸和布局形式，决定了其本身的各种动态特性，床身结构设计不合理或刚度不足，会引起床身的各种变形和振动，严重影响整机的性能，故整机加工精度可靠性和动态性能很大程度上取决于床身的动态特性［1］，因此对床身的动态特性进行分析显得很有必要。本文以某型大口径光学非球面超精密磨床床身为例，在设计阶段引进有限元分析技术，找出设计中存
长春大学学报 2012年10期2012-06-21
- 基于元结构的螺杆转子磨床床身动静态特性分析与优化
构的螺杆转子磨床床身动静态特性分析与优化王禹林，孙文钊，冯虎田(南京理工大学 机械工程学院机械电子工程系，南京 210094)螺杆转子磨床床身是关键的承载大件，其动静态性能的好坏将直接影响整机的加工精度和稳定性。为实现床身的快速动态优化设计，首先基于元结构理论，使用ANSYS软件仿真分析了床身筋格元结构各主要参数对其动态特性的影响。在此基础上，以提高床身低阶模态固有频率和降低床身重量为目标，对床身的结构参数进行优化，同时通过静力分析验证了优化方案的可行性。
振动与冲击 2012年16期2012-02-05
- 关于三节床身对接加工工艺分析
术要求零件名称：床身前段、床身中段、床身后段，材料为HT300；技术要求：床身各段对接后相邻导轨等高差在0mm～0.005mm以内，并且结合面处0.03mm塞尺不入；一项精度：垂直平面内的直线度0.07（+）/0.015∶500；二项精度：横向平行度0.03/1000（AB）；三项精度：水平面的直线度0.035；四项精度∶台尾导轨对床鞍导轨的平行度0.03/0.02∶500 （A-B）-C。1.2 主要加工工艺简介划线-粗精铣马鞍各结合面及粗铣其它各面-配
科技传播 2011年11期2011-08-15