大型落地鏜銑床工作臺的設(shè)計與研究.pdf

1、隨著制造技術(shù)的飛速發(fā)展，國防軍工、航空航天、船舶、能源、交通運(yùn)輸、工程機(jī)械和冶金等工業(yè)領(lǐng)域?qū)C(jī)加工產(chǎn)品的質(zhì)量和精度要求越來越高，對加工產(chǎn)品的機(jī)床精度要求也日益提高，尤其是數(shù)控重型機(jī)床的質(zhì)量和精度越來越受到關(guān)注。而重型機(jī)床結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性對其工作性能、效率、穩(wěn)定性和可靠性等有很大的影響，因此提高重型機(jī)床結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性已經(jīng)成為機(jī)床設(shè)計領(lǐng)域的重要研究課題之一。
　　以TH6918大型落地鏜銑床3000×3000mm工作臺的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，根據(jù)

2、機(jī)床的整體技術(shù)指標(biāo)，結(jié)合工作臺靜壓導(dǎo)軌的設(shè)計與研究，利用有限元分析法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化法對4000×5000mm的工作臺進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。
　?。?）分析研究液體靜壓導(dǎo)軌的基本理論及供油系統(tǒng)的選型原則；結(jié)合TH6918機(jī)床的技術(shù)指標(biāo)，研究采用恒壓閉式液體靜壓直線導(dǎo)軌和恒壓閉式液體靜壓圓導(dǎo)軌作為所要設(shè)計的導(dǎo)軌形式，并完成靜壓導(dǎo)軌的設(shè)計；重點(diǎn)分析偏載工況下圓導(dǎo)軌油墊的相關(guān)參數(shù)，分析得出各油腔壓力和油膜厚度隨偏載位置的變化情況，找出工件擺放的合理位

3、置，為研究工作臺的動態(tài)性能及確定承載范圍奠定基礎(chǔ)。
　?。?）建立工作臺內(nèi)部結(jié)構(gòu)的等效力學(xué)模型，分析傳統(tǒng)工作臺的優(yōu)缺點(diǎn)；對工作臺內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)，將傳統(tǒng)工作臺中不同的筋板結(jié)構(gòu)進(jìn)行融合，得到一種新型的工作臺筋板結(jié)構(gòu)；利用CAD軟件對傳統(tǒng)工作臺結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新改進(jìn)的工作臺結(jié)構(gòu)建模，創(chuàng)建了三種不同結(jié)構(gòu)的工作臺模型。
　　（3）將建立好的工作臺幾何模型導(dǎo)入ANSYS中進(jìn)行網(wǎng)格劃分，對三種模型施加相同的邊界條件及約束載荷，然后進(jìn)行靜力學(xué)

4、分析和模態(tài)分析，得到不同工作臺的位移云圖、等效應(yīng)力云圖以及前六階的固有頻率；對比有限元分析的結(jié)果，證實(shí)了創(chuàng)新型工作臺結(jié)構(gòu)的合理性。
　?。?）利用ANSYS對工作臺進(jìn)行整體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，得到工作臺可去除材料的分布云圖，由此得到工作臺內(nèi)部筋板的布置以及筋板上出砂孔的位置；引入元結(jié)構(gòu)的概念，對提取的筋格單元進(jìn)行動態(tài)變量優(yōu)化，分析筋格結(jié)構(gòu)參數(shù)對筋格固有頻率的影響，并對筋格結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到了理想的工作臺筋格結(jié)構(gòu)。
　　通過設(shè)計與