2017年5月23日

龍門加工中心導軌如何布置及優化

海天精工加工中心鉆攻中心前言：龍門加工中心是現代工業發展中必不可少的加工設備，滑鞍是龍門加工中心的重要部件之一，滑鞍與橫梁導軌上的滑塊通過螺釘固定在一起，主要受力為滑枕及其附屬部件的重力以及切削力，滑鞍的主要作用為承載定位和連接滑鞍的靜動態特性對龍門加工中心的加工精度和工件的加工質量都有很大影響，因此滑鞍的優化是機床優化設計的基礎和關鍵結構優化設計主要有尺寸優化形狀優化及拓撲優化目前階段國內對于機床結構一般還是采用經驗設計，對滑鞍進行優化設計的很少滑鞍結構主要有兩種形式即導軌平行布置形式和導軌垂直布置形式本文在相同筋板結構及相同截面的情況之下，對這兩種導軌布置形式的滑鞍進行靜力學分析對比，然后用拓撲優化和尺寸優化相結合的方法對其進行優化設計，以期達到改善其動靜態性能且減輕質量的效果1 滑鞍的有限元模型與受力分析龍門加工中心主要由橫梁立柱滑鞍滑枕工作臺以及床身等部件組成，如圖 1 所示組裝時橫梁放在立柱上，滑鞍與橫梁導軌上的導軌滑塊通過螺釘固定在一起，滑枕及其附屬部件安裝在滑鞍上，滑鞍通過安裝在橫梁上的滾珠絲杠的轉動帶著滑枕及其附屬部件在 y 方向的運動，滑鞍主要受力為滑枕及其附屬部件的重力以及通過滑枕及其他附屬部件間接作用的切削力使用三維軟件 Pro /E 進行實體建模，并對滑鞍模型進行簡化處理，忽略螺紋孔圓角倒角等特征然后將模型導入有限元軟件 ANSYSWorkbench 中進行分析，選擇滑鞍材料為 HT250，其彈性模量 E = 1． 38 ×1011Pa，泊松比為0． 156，密度 = 7 280 kg /m3div style="text-align: center;">海天精工備注：為保證文章的完整度，本文核心內容都PDF格式顯示，如未有顯示請刷新或轉換瀏覽器嘗試，手機瀏覽器可能無法正常使用！結束語：( 1) 通過兩種滑鞍靜力學分析可知導軌垂直布置形式在滑枕只有部分鑲嵌在滑鞍中時有著更好的靜態性能通過模態分析可知滑鞍的動態特性良好，完全可以避免共振( 2) 使用拓撲優化分析能較精確地找出滑鞍的最佳材料分布和最優結構形式然后根據拓撲優化結果同時結合工藝及其生產的具體要求進行設計，可以獲得最好的設計結果( 3) 尺寸優化首先選擇合適的尺寸參數，然后通過靈敏度分析找出各設計變量對滑鞍重量和最大變形量的影響程度，以影響最大的 3 個尺寸參數作為設計變量，綜合考慮橫梁的重量和最大變形量，利用響應面法構造回歸方程，然后用 matlab 優化工具箱對滑鞍進行多目標優化求解，得到最優的尺寸參數通過拓撲優化和尺寸優化滑鞍質量減輕了 227． 8 kg，相比原結構質量減輕15． 32%，最大變形量減少了0． 241 6 m，相比原結構最大變形量減少 9． 94%，同時一階固有頻率略有提高說明本文提出的滑鞍優化設計方法是合理可行的，同時也可以應用到機床其他零部件及整機的優化分析中海天精工是一家集銷售、應用及服務于一體的公司。產品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機、石墨機、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機床的生產工廠設在廣東省寧波市，目前其生產的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務！聲明：本站文章均來自網絡，所有內容不代表本站觀點，本站不承擔任何法律責任！

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