对于ansys的某复合机床焊接横梁动态特性分析

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1、第10期组合机床与自动化加工技术NO．1O2013年10月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueoct．2013文章编号：1001—2265(2013)10—0054—04基于ANSYS的某复合机床焊接横梁动态特性分析刘洋，韩德建一，张进生一，王志'(山东大学a．机械工程学院；b．高效洁净机械制造教育部重点实验室，济南250061)摘要：在分析了一种大型无缝环件车铣复合中心的工艺特点和精度要求后提出了两种新设计的焊接横梁代替原有的铸造横梁。根据焊接件的设计原则对横梁内部的肋板结构和布置进行了重新设计，并从静、动态特性两个方面对

2、横梁的性能进行了分析，静力学分析过程采用了理论计算和仿真相结合的方式研究了三种方案的静刚度，模态分析过程研究了各方案的固有频率和振型。通过分析得到动态性能良好、误差敏感方向变形最小的方案，从而为后续机床的改进提供依据和指导。关键词：大型无缝环件；横梁；焊接；模态分析；动态特性中图分类号：TH164；TG5；TP3文献标识码：ADynamicalCharacteristicsAnalysisfortheWeldedBeamofACompoundProcessingCenterBasedonANSYSLIUYang一，HANDe—jian一，ZHANGJin—sheng，WANGZhi’(a

3、．SchoolofMechanicalEngineering；b．TheKeyLaboratoryoftheEfficientCleanMachineryManufactur—ing，ShandongUniversity，Jinan250061，China)Abstract：Accordingtotheprocessfeatureandaccuracyrequirementofalargeseamlessringcar—millingcompoundprocessingcenter，haveproposedtwonewtypesofweldedbeamstoreplacetheorigi

4、nalcast—ingbeam．Accordingtotheweldassemblydesignprinciple，redesignedthestructuresandlayoutsofribsinweldingbeamsandanalyzedthebeam’Spropertyfromstaticpropertyanddynamicproperty，gotstaticrigidityinStaticanalysisbytheoreticalcalculationandsimulationandnaturalfrequencyandmodeshapeofvibrationinmodalan

5、alysis．Bythisway，havegottentheweldedbeamthathavebetterdynamicper-formanceandsmallerdeformationinerrorsensitivedirection，whichprovidebasisanddirectionforfur·thermachinetooldesign．Keywords：largeseamlessring；beam；weld；modalanalysis；dynamicalcharacteristics双立柱立式车床的横梁由原先的铸造结构改为焊接O引言结构，并通过有限元分析计算，满足设计要

6、求。Alex随着核电、风电、航空航天等行业的发展，对其T．Chen和T．Y．Yang针对于非匀质对称叠层梁关键共性零件——大型无缝环件的加工精度和生产特点，利用一种新型有限元算法在微型计算机上对效率提出更高的要求，中心研发的复合加工中心集横梁进行静动态特性分析。本论文在借鉴前人的研车削、铣削、钻孔等功能于一体，针对大型无缝环件究方法的同时，针对我中心开发的大型无缝环件车的加工要求而设计。横梁作为关键支撑部件，其性铣复合加工中心上的横梁结构提出了两种不同的方能对机床精度影响甚大，焊接横梁力学性能高、工艺案，并在静、动态性能方面和铸造横梁进行定量对比简单、成本低、改型快等特点，有着铸造结构无

7、法取分析，得到适用于本复合加工中心的最优方案。代的优势，但需要解决在保证焊接结构工艺性前提1横梁焊接结构方案设计下的静、动刚度控制等关键技术问题。近年来，国内外都对焊接横梁的动态特性进行大型无缝环件车铣复合中心总体结构如图1所了一定的深入研究。尹刚⋯等人对直驱式高龙龙门示，横梁在自身重力、刀架的重力和切削力的作用下五轴加工中心横梁进行了设计，焊接横梁外形采用会产生弯曲和扭转变形，影响刀头的定位精度，并引了一种类似梯形的结构，并和铸造