加工中心工作臺結構優化及可靠性分析
海天精工 加工中心 鉆攻中心前言： 現代加工中心正在向現代加工中心的方向發展。現代加工中心轉速可達到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量和生產效率。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化以提高工作臺系統的固有頻率；劉光浩等H對ZK5150型鉆床的工作臺進行有限元靜動態分析，在滿足剛度不下降的前提下對其進行輕量化設計;楊飛等6]對立式加工中心的工作臺系統進行模態分析，對其結構進行了改進，提高了各階的固有頻率；王傳祥等0用有限元分析在承受最大載荷時,TJ16213CNC鏜銑加工中心工作臺的變形與應力，為驗證加工中心工作臺設計的合理性與進一步的優化提供了可靠的理論依據。 筆者以上述研究成果為依據，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化方案,選擇了幾種主要影響參數作為獨立隨機變量，分析各參數的隨機變化對優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，由于其內部結構較為復雜，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：工作臺支撐采用轉盤軸承結構，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。工作臺采用自由網格劃分方式，網格劃分模型如圖2所示： 1.2有限元模型的驗證 對轉臺進行模態試驗，將試驗的結果與有限元分析的結果相對照，以驗證有限元模型的正確性。被測轉臺采用懸吊的安裝方式以模擬自由狀態，其懸吊頻率為1 Hz左右：如圖3所示^使用橡皮繩將轉臺吊在剛性較好的支架上，轉臺保持水平,，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，得到了轉臺模態前6階的試驗值與計算值，如表1所示：經過計算可以得出，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，該模型可用于后續優化工作。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，手機瀏覽可能無法正常使用！結束語：通過ANSYS平臺對加工中心回轉工作臺進行剛度優化以及可靠性分析，得到以下結論：1)通過靜力學有限元分析對回轉工作臺進行優化，在不增加質量的前提下，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)選取參數進行統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,優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！