加工中心工作臺結(jié)構(gòu)優(yōu)化及可靠性分析
海天精工 加工中心 鉆攻中心前言： 現(xiàn)代加工中心正在向現(xiàn)代加工中心的方向發(fā)展。現(xiàn)代加工中心轉(zhuǎn)速可達到2 000 r/min以上，快移速度60rn/rnin以上并且定位精度不超過3 pm。這些參數(shù)決定了加工中心必須有更高的剛度:工作臺是加工中心的重要組成部分，其剛度不僅影響著加工中心的幾何精度和加工精度0,而且影響著加工中心的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因此，提高工作臺的剛度是提高加工中心整體可靠性的有效方法：0對工作臺進行了靜動力學分析，對該工作臺進行拓撲優(yōu)化以提高工作臺系統(tǒng)的固有頻率；劉光浩等H對ZK5150型鉆床的工作臺進行有限元靜動態(tài)分析，在滿足剛度不下降的前提下對其進行輕量化設(shè)計;楊飛等6]對立式加工中心的工作臺系統(tǒng)進行模態(tài)分析，對其結(jié)構(gòu)進行了改進，提高了各階的固有頻率；王傳祥等0用有限元分析在承受******載荷時,TJ16213CNC鏜銑加工中心工作臺的變形與應(yīng)力，為驗證加工中心工作臺設(shè)計的合理性與進一步的優(yōu)化提供了可靠的理論依據(jù)。 筆者以上述研究成果為依據(jù)，將工作臺的靜剛度作為研究對象，提出了以提高剛度為目標的優(yōu)化方案,選擇了幾種主要影響參數(shù)作為獨立隨機變量，分析各參數(shù)的隨機變化對優(yōu)化后工作臺剛度可靠性的影響，以為提高工作臺剛度可靠性提供參考： 1工作臺的優(yōu)化1.1建模 文中以某公司的THM46I00高精密臥式加工中心工作臺為研究對象進行建模分析，由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復雜，建模時對影響較小的微小特征部件進行合理簡化，簡化后的模型如圖I所示：工作臺支撐采用轉(zhuǎn)盤軸承結(jié)構(gòu)，工作時采用液壓夾緊裝置進行夾緊。工作臺的材料為灰鑄鐵HT250,彈性模量為113 <;Pa;泊松比為0.28;密度為7 200 kg/m3;抗拉強度為240 MPa;抗壓強度為820 MPa。工作臺采用自由網(wǎng)格劃分方式，網(wǎng)格劃分模型如圖2所示： 1.2有限元模型的驗證 對轉(zhuǎn)臺進行模態(tài)試驗，將試驗的結(jié)果與有限元分析的結(jié)果相對照，以驗證有限元模型的正確性。被測轉(zhuǎn)臺采用懸吊的安裝方式以模擬自由狀態(tài)，其懸吊頻率為1 Hz左右：如圖3所示^使用橡皮繩將轉(zhuǎn)臺吊在剛性較好的支架上，轉(zhuǎn)臺保持水平,，該試驗所采用的測試方式為多點激勵、多點拾振的多輸入、多輸出（MM0)法。 通過試驗與有限元分析，得到了轉(zhuǎn)臺模態(tài)前6階的試驗值與計算值，如表1所示：經(jīng)過計算可以得出，試驗值和計算值之間的誤差小于】0% ,并且振型基本—致：因此，可以證明該建模方法基本正確，該模型可用于后續(xù)優(yōu)化工作。海天精工 備注：為保證文章的完整度，本文核心內(nèi)容都PDF格式顯示，如未有顯示請刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試，手機瀏覽可能無法正常使用！結(jié)束語：通過ANSYS平臺對加工中心回轉(zhuǎn)工作臺進行剛度優(yōu)化以及可靠性分析，得到以下結(jié)論：1)通過靜力學有限元分析對回轉(zhuǎn)工作臺進行優(yōu)化，在不增加質(zhì)量的前提下，使工作臺的剛度提高11. 5%,對改善加工中心加工中心幾何精度與加工精度起到了一定效果。2)選取參數(shù)進行統(tǒng)計處理并將它們作為獨立隨機變量，采用拉丁超立方抽樣方法對優(yōu)化后的工作臺進行可靠性分析。由靈敏度分析得到影響較大參數(shù),優(yōu)化后工作臺剛度可靠度為100% ,安全可靠。海天精工是一家集銷售、應(yīng)用及服務(wù)于一體的公司。產(chǎn)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(chǎn)工廠設(shè)在廣東省寧波市，目前其生產(chǎn)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(wù)！聲明：本站文章均來自網(wǎng)絡(luò)，所有內(nèi)容不代表本站觀點，本站不承擔任何法律責任！