龍門銑床主軸箱結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著機(jī)床行業(yè)向著高速度、高精度加工趨勢的快速轉(zhuǎn)變,機(jī)床的結(jié)構(gòu)優(yōu)化在國內(nèi)機(jī)械行業(yè)內(nèi)引起了廣泛的關(guān)注。主軸箱是機(jī)床系統(tǒng)中十分重要的部分,因此對(duì)主軸箱進(jìn)行靜動(dòng)態(tài)特性分析以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化就顯得非常必要。
　　本文應(yīng)用有限元分析軟件HyperWorks建立主軸箱系統(tǒng)有限元模型,并對(duì)主軸箱結(jié)構(gòu)(箱體)進(jìn)行靜力學(xué)分析,對(duì)主軸箱系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析,依照得出的分析結(jié)果對(duì)主軸箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化和尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)。為了便于加工,需要進(jìn)行可造化處理,得到符合要求的

2、輕量化模型。本文研究內(nèi)容如下:
　　1、介紹課題的研究背景以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,闡述了目前龍門銑床主軸箱存在的問題,給出本論文的研究意義和主要研究內(nèi)容。
　　2、利用SolidWorks軟件對(duì)主軸箱系統(tǒng)進(jìn)行三維建模,在有限元理論的基礎(chǔ)上,應(yīng)用HyperWorks分析軟件建立有限元模型。為后續(xù)的靜動(dòng)態(tài)特性分析打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　3、對(duì)主軸箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析,校核剛度和強(qiáng)度,對(duì)箱體結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行分析。得出在剛度方面,總

3、變形位移為2.11e-02,變形結(jié)果在可接受的范圍內(nèi),滿足剛度要求。在強(qiáng)度方面,箱體主軸的支撐軸承處最大應(yīng)力為13.6MPa,滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。
　　4、通過模態(tài)分析計(jì)算出主軸箱系統(tǒng)1至8階的固有頻率和振型,并對(duì)其在危險(xiǎn)工況下的共振性進(jìn)行分析。得出主軸箱系統(tǒng)一階固有頻率為157.38HZ大于外部激勵(lì)120 HZ,避開了外部激勵(lì)頻率的影響范圍,主軸箱的動(dòng)態(tài)特性是滿足設(shè)計(jì)要求的。
　　5、應(yīng)用拓?fù)鋬?yōu)化和尺寸優(yōu)化兩種優(yōu)化分析方法,