五轴立加床身静动态特性分析与筋板拓扑优化*
2021-09-28廖映华熊奉奎
组合机床与自动化加工技术 2021年9期
张 浩,胥 云,廖映华,熊奉奎
(1.四川轻化工大学机械工程学院,四川 宜宾 644000;2.绵阳职业技术学院,四川 绵阳 621000)
0 引言
床身是五轴立加中最重要的结构件,机床中绝大多数重要零部件都是直接安装在床身上,其自身静动态性能的好坏会直接影响到整个机床的加工效率和精度。目前,大多数企业在床身的结构设计过程中仍然采用经验设计方法,没有充分考虑结构的优化和机床的轻量化等问题,往往导致床身笨重。在保证床身静动态性能不降低的基础上,对床身筋板结构进行优化,可在减少材料使用的同时提高床身性能,满足现代高端制造装备绿色制造的要求。
针对筋板结构优化设计,国内外学者进行了大量研究。Liu Y等[1]通过全非线性瞬态分析研究了不同的加筋板结构,得出有良好加固效果的筋板布置方式。库祥臣等[2]通过对高速车床床身进行静力学与模态分析,找出床身的薄弱部位,通过增加筋板等方式强化薄弱部位,提高了床身的刚度。郑文标等[3]针对VL1060立式加工中心床身结构设计冗余等问题,针对床身主要区域横纵筋板的厚度与间隔等一系列参数进行灵敏度分析,找出并保留对床身性能影响较大的尺寸参数进行优化,提高了床身的低阶固有频率,减轻了床身的重量。薄瑞峰等[4]针对某深孔钻床动态性能不足的问题,使用ANSYS软件设置前三阶固有频率为优化目标,床身质量百分比为约束条件,对床身进行拓扑优化,提高了床身动态性能,减轻了床身的质量。……
登录APP查看全文
