范晋伟，王鸿亮，张兰清，陈东菊

（北京工业大学　机械工程与应用电子技术学院，北京 100124）



数控磨床床身的有限元分析及结构改进

范晋伟，王鸿亮，张兰清，陈东菊

（北京工业大学机械工程与应用电子技术学院，北京 100124）

摘 要：数控磨床是最常用的精加工机床，床身是机床关键的基础部件，也是机床动刚度的保障。以某数控磨床床身为研究对象，利用Pro/E软件进行了几何建模，运用ANSYS Workbench有限元软件对简化后的床身进行了模态分析。通过模态分析找到了床身的薄弱环节和共振频率。为改善床身的动态特性，在不改变工作特性及加工难度的条件下提出了几种改进方案，对这几种方案再次进行了模态分析。通过对比确定了床身结构改进的最优方案，为床身的结构设计提供了理论依据。

关键词：数控磨床；床身；有限元分析；模态分析；结构改进

0　引言

随着数控技术的快速发展，数控磨床得到了广泛的应用，数控磨床不仅向高速、高效、高精度方向发展，而且对可靠性的要求也越来越高。可靠性是指产品或系统在其寿命周期条件内，在指定的时间段内执行预期功能（没有故障并在指定的性能范围内）的能力［1］。磨削通常作为工件加工的最后环节，因此磨床的精度是工件加工质量的保障。数控磨床作为高速加工机床由于结构的不平衡，砂轮在高速运转中带来的振动会降低机床的可靠性。因此，对机床进行动态特性分析是必要的，尤其是机床的基础部件床身。……