高速臥式加工中心床身的輕量化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，高檔數(shù)控機(jī)床正向高速度、高精度、高效率、復(fù)合化方向發(fā)展，具有諸多優(yōu)點(diǎn)的高速臥式加工中心是現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床發(fā)展方向之一。加工中心能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零部件在一次裝夾后完成幾乎全部加工工序的功能，可以大幅度提高生產(chǎn)效率和加工精度，是發(fā)電、船舶、汽車、航空航天、高精儀器等民用工業(yè)和軍工部門迫切需要的關(guān)鍵加工設(shè)備，具有廣泛的發(fā)展前景。
　　 床身是高速臥式加工中心的關(guān)鍵基礎(chǔ)支撐件，而且床身的結(jié)構(gòu)尺寸及重量較大，其本身的靜動(dòng)剛度

2、、抗震性以及熱穩(wěn)定性直接影響到整機(jī)的工作性能。本文結(jié)合國(guó)家重大專項(xiàng)高速臥式加工中心新產(chǎn)品的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，全面論述了機(jī)床總體方案的擬定過(guò)程和設(shè)計(jì)方法，分析其實(shí)際的工作狀況，設(shè)計(jì)性能優(yōu)良的床身結(jié)構(gòu)，最終確定切合實(shí)際的最優(yōu)開(kāi)發(fā)方案。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 (1)提出高速臥式加工中心整機(jī)和床身的設(shè)計(jì)方案。分析了高速臥式加工中心床身的設(shè)計(jì)要求以及機(jī)床的各項(xiàng)性能指標(biāo)，綜合并吸收了國(guó)內(nèi)外高速臥式加工中心的設(shè)計(jì)方法、優(yōu)化技術(shù)和加工工藝流程。按照模

3、塊化設(shè)計(jì)的原則，分析其床身的設(shè)計(jì)指標(biāo)和性能，建立了該部件的三維PRO/E實(shí)體模型，并將其導(dǎo)入AWE分析軟件中，建立有限元分析模型，為床身靜動(dòng)態(tài)性能分析奠定了基礎(chǔ)。
　　 (2)高速臥式加工中心床身的靜動(dòng)態(tài)性能分析。根據(jù)床身主要的受力如滑鞍、刀庫(kù)以及加工過(guò)程中的切削力，通過(guò)靜力學(xué)分析，直觀展示了床身結(jié)構(gòu)的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)。并對(duì)加工中心的模態(tài)進(jìn)行了研究，直接顯示了結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型，為床身輕量化動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的提供了依據(jù)。