立式加工中心主軸箱結(jié)構(gòu)如何優(yōu)化
海天精工 加工中心 鉆攻中心前言：主軸箱為立式加工中心的重要部件，其動靜態(tài)特性直接影響到整機的加工質(zhì)量，故有必要對主軸箱展開有限元分析以了解其動靜態(tài)特性M;另外，主軸箱長期處于高速運作下，則須對主軸箱結(jié)構(gòu)進行合理的優(yōu)化以減少其質(zhì)量來降低磨損和能耗w,目前，在主軸箱結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方面取得了一定進展，文獻&]提出了可以通過在主軸箱箱體的薄弱環(huán)節(jié)增加加強筋來提高主軸箱的剛度，減少響應(yīng)位移。文獻H對某型號加工中心主軸箱進行了靜力學(xué)有限元分析，在保證強度與剛度基本不變的前提下，對主軸箱的原設(shè)計結(jié)構(gòu)進行了相應(yīng)改進。但都難以確保主軸箱的動靜態(tài)特性與質(zhì)量得到合理的優(yōu)化。采用拓撲優(yōu)化方法對主 軸箱結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化改進成為了設(shè)計機床時不可缺少的環(huán)節(jié)文中利用SolKlWm'ks軟件建立了主軸箱的實體模型，根據(jù)載荷分析結(jié)果，選擇在銑削工況下的負荷當(dāng)做其邊界條件，結(jié)合實際情況對其添加相應(yīng)的邊界約束，應(yīng)用ANSYS Wm.kheni.h軟件對主軸箱展開靜動態(tài)特性分析。基于ANSYS Workbench中拓撲優(yōu)化模塊對主軸箱結(jié)構(gòu)進行了合理的優(yōu)化改進，在保證主軸箱靜動態(tài)特性的前提下，優(yōu)化了其結(jié)構(gòu)、減輕了其重量，該方法對于具有較高加工精度要求機床的優(yōu)化設(shè)計具有一定的指導(dǎo)作用,1主軸箱有限元模型的建立三維實體模型是網(wǎng)格劃分的基礎(chǔ)，建立的結(jié)構(gòu)模型是否合理對網(wǎng)格劃分的質(zhì)量有著直接的影響。由于ANSYS Workbench在復(fù)雜模型的建立上還比較困難,所以，本文使用SolidWorks軟件建立主軸箱結(jié)構(gòu)的三維實體模型，然后,借助兩者間無縫連接的優(yōu)勢直接導(dǎo)入ANSYS Workbench中轉(zhuǎn)化為有限元模型。在創(chuàng)建實體模型的過程中，為了有利于后續(xù)有限元分析的開展,考慮到一些小特征對整體模型的動靜特性影響較小，根據(jù)圣維南原理，對部分局部特征進行了合理的簡化,去掉細小特征如圓角、螺釘孔等M。主軸箱屬于鑄件，其采用的材料為HT300,彈性模量為143GPa,泊松比為0. 27,密度為7300 kg/m3。一般網(wǎng)格劃分越細，計算所得到的結(jié)果越精確，當(dāng)然，耗時也越長，利用ANSYS Workbench的有限元處理工具可以對模型進行幾種不同的網(wǎng)格劃分功能，但考慮到主軸箱結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，故采用自動網(wǎng)格劃分的方法對其設(shè)置以四面體為主的劃分方式。通過反復(fù)調(diào)試影響網(wǎng)格質(zhì)量的參數(shù)指標，得到了理想的結(jié)果，生成110361個節(jié)點乂烈艽個單元。主軸箱結(jié)構(gòu)的有限元模型如圖1所示。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：(1) 基于•法則和雨流計數(shù)法，分別建立了定載荷和隨機載荷下的疲勞分析模型，得到了其等效應(yīng)力云圖、壽命分布云圖、安全系數(shù)云圖及疲勞敏感度云圖、雨流矩陣云圖及疲勞損傷矩陣，這為發(fā)動機連桿的疲勞強度分析提供了方法。(2)發(fā)動機連桿的小頭與桿身連接處應(yīng)力最大、壽命最短、安全系數(shù)最低，并且隨機載荷對連桿的影響較恒定載荷更大，該載荷使連桿壽命更短，承受應(yīng)力更大，同時也加速了連桿的疲勞破壞，為連桿的設(shè)計與制造提供了理論依據(jù)。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(dān)任何法律責(zé)任！