基于轻质多孔结构的机床工作台性能研究.pdf

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1、~11一—1：圜塞科技重大专项及扭关技术Topics：NationalScienceandTechnologyMajorProgramandRelatedTechnologies基于轻质多孔结构的机床工作台性能研究杨飞闫媛媛高东强陈超群马金峰(陕西科技大学机电工程学院，陕西西安710021)摘要：将轻质多孔结构应用到DVG850高速加工中心的工作台结构中，设计出的多孑L结构工作台比原工作台的总质量减少了16．894kg；通过对工作台的静、动态分析得出：多孔结构工作台的最大变形量比原结构减小了2O．54％，前6阶固有频率比原结构平均提高86．97H

2、z，最大提高22．17％，并给出了主要设计参数(正方形单体壁厚、边长)对工作台的最大静变形和总质量的影响曲线。为其进一步的设计与研究提供了理论参考。关键词：轻质多孔结构机床工作台静力学分析模态分析设计参数中图分类号：TH16文献标识码：AThemachineworktableperformancestudybasedonlightporousstructureYANGFei，YANYuanyuan，GAODongqiang，CHENChaoqun，MAJinfeng(MechanicalandElectricalEngineeringColleg

3、e，ShaanxiUniversityofScienceandTechnology，Xian710021，CHN)Abstract：LightporousstructureisappliedtoDVG850highspeedmachiningcenterworktablestructure，thetotalmassofthedesignedporousstructureworktablereduced16．894kgthantheoriginalworktable．Throughstaticanddynamicanalysisoftheworkt

4、ableconcludedthat：maximumdeformationofthepor-OHSstructureworktabledecreased20．54％thantheoriginalstructure，firstsixnaturalfrequenciesim—provedonanaverageof86．97Hzthantheoriginalstructure，themaximumreached22．17％，andgivedthemaindesignparameters(squareunitwallthickness6，sidelengt

5、hL)influencecurveoftheworktableofthebiggeststaticdeformationandtotalmass，inordertoprovidetheoreticalreferenceforthefurtherdesignandresearch．Keywords：LightPorousStructure；MachineWorkTable；StaticAnalysis；ModalAnslysis；DesignParameters轻质多孔材料是应能源环境等的要求发展起来的度特点为机床工作台的设计提供了新的思路。一种材

6、料体系，要求在满足结构性能的条件下减轻其1工作台的实体建模质量，或者在特定的用量前提下充分发挥材料的性能优点J。方形多孔结构作为一种特殊的轻质多孔材本文以DVG850高速立式加工中心为对象，根据料结构，是集质轻、比刚度比强度高的结构性能与物理其工作台的实际尺寸，利用Pro／E软件对原工作台进性能于一体的新型结构，被广泛应用在建筑、航空、机行了实体建模，如图1所示。为改进工作台的结构，将械等工程领域。原加强筋去除，保持原始工作台的外壳尺寸不变，将其现代制造业的发展促使高精度、高速化成为机床内部设计为正方形多孔结构，其中，正方形单体壁厚6发展的主要方

7、向之一。高速机床在大加速度下要保证=3mm，边长L=53mm，最终设计出的多孔结构工作高精度就必须要求其各部件具有质量轻、刚度高等特台，如图2所示。在进行建模时，考虑到一些细小特征点J。工作台作为高速立式加工中心的重要基础部对工作台的整体性能影响很小，根据圣维南原理，对其件，减轻其质量，提高其刚度、抗振性等对机床整体来局部特征如倒角、螺钉孔、凸台等进行了简化。说十分必要。正方形多孔结构的质轻、高比刚度比强国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(2009ZX04001—014—02)。LU等-l0平爿；o删主题：国家科技重大专项及相关拉To

8、pics：NationalScienceandTechnologyMajorProgramandRelatedTechnologi回转误