1 沈阳理工大学 机械工程学院, 沈阳 110159
2 沈阳机床(集团)有限责任公司, 沈阳 110142
床身作为数控车床的的关键支撑部件, 它的静、动态特性对车床的加工效率与加工精度有直接影响。针对沈阳机床集团生产的HTC3650卧式数控车床, 运用UG对车床床身进行三维建模, 将其导入Ansys Workbench有限元分析软件建立床身有限元模型, 对车床床身进行静力分析与模态分析以识别出床身的总变形量与前四阶固有频率。根据仿真分析结果, 采用目标驱动优化的方法对车床床身尺寸参数进行优化, 提高床身结构的固有频率, 减小床身的应力和变形响应, 改善床身的动静态特性。
床身 模态分析 目标驱动优化 bed modal analysis Ansys Workbench Ansys Workbench goal driven optimization
1 长春工程学院,机械系,吉林,长春,130012
2 吉林大学,机械学院,吉林,长春,130025
3 吉林省机电研究设计院,吉林,长春,130012
针对弯曲刚度大小不等的两种床身模拟件,采用与环境温度变化或摩擦热作用相似的热源对其进行热态模拟,讨论了在稳定热源下的三维传热特性.并利用有限元程序计算出同一热源在放出热能不同情况下模拟件的温度场分布.与实验测得的温度场对比结果表明,二者基本吻合.热变形实验结果表明,在相同的温差情况下,刚度较小的床身模拟件的热态几何精度明显优于刚度较大的床身模拟件的热态几何精度.因而,从改善机床床身的结构出发,本文创造性地提出的通过适当降低床身模拟件的弯曲刚度,并解除其它部件对床身模拟件变形的束缚,使其床身模拟件的重力变形能自动地补偿环境温度变化或床身与工作台之间摩擦等热源引起的热变形的这一原理.该原理为基本消除大型精密机床的热变形提供了一种新方法.
机床 床身模拟件 弯曲刚度 热态几何精度 热变形
