TK6920型数控落地镗铣床主轴箱及立柱有限元分析与研究.pdf

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1、TK6920型数控落地镗铣床主轴箱及立柱有限元分析与研究TheFiniteElementAnalysisandResearchoftheTypeTK6920ofNCBoringandMillingMachineSpindleBoxandMachineColumn2011年4月主席:挎计委员:JI.、,扎^幽导师:勇琏巧麟蝴名硝酝机黜彬驴触蝣吲嫂碍,名眦姻秀?髅弼独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标志和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得金旦巴王些盔堂或其

2、他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字:涨怒岛雀字日期:扣ff年够月zq'B学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金目巴王些太堂有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅或借阅。本人授权金胆王些太堂可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文者签名:涨Y-腔签字日期:知fJ年午月诉日学位论文作者毕业后

3、去向:工作单位:通讯地址:导师签名:签字Et期:20/序4月2f}日电话:邮编:TK6920型数控落地镗铣床主轴箱及立柱有限元分析与研究摘要有限元方法是现代工程设计的一种辅助工具。有限元及结构优化等CAE技术的应用,对缩短产品开发设计周期、降低产品制造成本具有重要的意义。本文以TK6920大型数控落地镗铣床的主轴箱与立柱为主要研究对象,利用有限元分析软件ANSYS作为分析工具,对其进行分析及优化。主要工作如下:●运用三维软件建立了TK6920型数控落地镗铣床整体的三维模型。●采用有限元软件建立了主轴箱及立柱的有限元计算模型,并进行了主轴箱及立柱的静态刚强度分析,计算

4、了主轴箱及立柱的应力和变形情况。结果表明主轴箱及立柱的强度较好,变形较小,有足够的抵抗破坏的潜力,可以得到较高的加工精度。●通过模态分析,计算了主轴箱及立柱的l至10阶的固有频率和振型。分析结果表明,主轴箱的第1阶固有频率较低,相邻阶次的固有频率差别较大,分析中得到的十阶固有频率来看,立柱的固有频率以整体振型居多,这说明立柱结构结构尺寸比较均匀,内部筋板布置较为合理,在相邻阶的频率变化很小。立柱整体的刚度较好。而最大振型出现在第九第十阶,其振幅也较大,振型比较明显,上端振幅较大,振型明显。●将有限元方法和优化技术相结合,对主轴箱结构应用两种实用、高效的优化设计方法进

5、行以减重为目标的优化。关键词:主轴箱,立柱,有限元方法,静力分析,模态分析,优化设计TheFiniteElementAnalysisandResearchoftheNCBoringandMillingMachineSpindleBoxandMachineColumnABSTRACTFEA(FiniteElementAnalysis)isanefficientdesigntoolinmodernengineeringanalysisanddesign.TheapplicationofFiniteElementAnalysisandstructureoptimumetc

6、CAEtechnologyissignificantinshorteningtheperiodofproductiondevelopment,reducingthecostofthemanufactureandimprovingtheenterprise’Scompetition.TheTK6920NCBoringandMillingmachinespindleboxmachinecolumnistheresearchobjectofthispaper.Thespindleboxesandmachinecolumnareresearchedwithgeneralfi

7、niteanalysissoftwareANSYS.●TheNCboringmachinesolidmodelshavebeenbuiltthrough3dimensionSOftware.●Thefiniteelementmodelsofspindleboxesandmachinecolumnhavebeenproposedbasedonthefiniteelementsoftware.Thespindleboxandmachinecolumndisplacementandstresshavebeencomputed.Theresultsshowthatthe

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