卧式加工中心立柱有限元分析及轻量化设计

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2、”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对92to.com的支持!第2期2013年2月组合机床与自动化加工技术ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueNo．2Feb．2013文章编号：1001－2265（2013）02－0038－04收稿日期：2012－09－03；修回日期：2012－09－20 20*基金项目：国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题（2011ZX04016－101）作者简介：赛宗胜（1968—），男，辽宁大连人，大连机床集团自动化装备研究所，工程师，主要从事机床设计研发工作，（E－m

3、ail）jamesdmtg@126．com。卧式加工中心立柱有限元分析及轻量化设计*赛宗胜1，何一冉2，王冠雄2，丛明2（1．大连机床集团有限责任公司，辽宁大连116620；2．大连理工大学机械工程学院，辽宁大连116023）摘要：以卧式加工中心立柱为研究对象，首先利用ANSYSWorkbench20平台构建其有限元模型，并对其进行静动态特性分析。研究分析结果发现立柱过大的质量将影响其整体性能的提升，是原设计的薄弱环节。然后对模型结构尺寸进行了灵敏度分析，得到对立柱性能影响较大的灵敏尺寸，并将其设置为最终优化设计变量。最后以灵敏尺寸作为优化参数、立柱质量作为优化目

4、标、最大变形量和一阶固有频率作为约束条件对立柱进行了轻量化设计，在保证立柱刚度及固有频率的基础上显著地减小了立柱的质量，达到了轻量化设计的目的。关键词：卧式加工中心；立柱；灵敏度分析；轻量化设计中图分类号：TH114文献标识码：AFiniteElementAnalysisandLightWeightDesignoftheColumnofHorizontalMachiningCenterSAIZong-sheng1，HEYi-ran2，WANGGuan-xiong2，CONGMing2（1．DalianMachineToolGroupCorp．，DalianLiao

5、ning116620，China；2．SchoolofMechanicalofEngi-neering，DalianUniversityofTechnology，DalianLiaoning116023，China）Abstract：Thecolumnofthehorizontalmachiningcenteristakenastheobjectofstudy．Thefiniteele-mentmodelisestablishedtakingadvantageofANSYSWorkbench．Thestaticanddynamiccharactersa-nalys

6、isisperformedbasedonthismodel．Theweaknessofinitialdesignwasfoundthroughtheresearchofanalysisresults．Itisthemassofthecolumnthathashinderitsperformanceimproving．Parametersen-sitivityanalysiswascarriedout，andsensitivitydimensionswhichaffectedthetargetvariablegreatlywerechosentobeasthedes

7、ignvariables．Thelightweightdesignprocedurehasthesensitivitydimensionsasparameters，themassasthegoal，andthemaximumdeflectionandfirst-ordernaturalfrequencyas20theconstraintconditions．Themassofthecolumnwasreducedobservablywiththesamestiffnessandnaturalfrequencyandthepurposeofthelightweigh

8、tdesi