GSLM3308五轴联动镗铣加工中心横梁的静态特性分析.pdf

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1、应用与试验2013年第3期(第26卷，总第125期)·机械研究与应用·GSLM3308五轴联动镗铣加工中心横梁的静态特性分析廖菲，陈启愉，吴智恒，林建新，罗田(1．广东省工业技术研究院机电工程研究所，广东广州5106512．广东鑫泰科技集团有限公司，广东广州511458)摘要：通过和Pr0／E的对接，在Hyperworks中建立了横梁的有限元模型及网格划分，并应用Radioss求解器对其进行了静力学分析，得到横梁在静载荷下的应力云图和变形云图。静态分析的结果表明横梁的静态性能较好，验证了横梁结构设计的合理性，为横

2、梁结构的进一步优化提供了依据。关键词：加工中心；横梁；有限元；静态分析中图分类号：TG50文献标志码：A文章编号：1007—4414(2013)03—0048—02StaticCharacteristicsAnalysisoftheBeamonGSLM3308Five-axisBoringandMillingMachiningCenterLIAOFei，CHENQi-yu，WUZhi-heng，LINJian-xin，LU0Tian(．ResearchInstituteofMechanicalandElectri

3、calEngineering，GuangdongGeneralResearchIndustrialTechnology，GuangzhouGuangdong510650，China；2．GoldSunTechnologyGroup，GuangzhouGuangdong511440，China)Abstract：Afinitedementanalysis(FEA)modelandmeshofthebeamaresetbyimposingPro／EmodelinHyperworks．UnderRadiossSolve

4、rinHyperworkssoftware，staticsanalysisofthebeamisanalyzed，andthestressnephogramanddeforma—tionnephogramareapplied．Theanalysisresultindicatesthatthebeamhasgoodstaticcharacteristicandalsoprovestherea—sonabilityofstructuredesign，whichhasimportantreferencetoprovid

5、ereliabletechnicalguidanceforstructuralrationaldesig—ningandimproving．Keywords：machiningcenter；beam；finiteelement；staticanalysis1引言过程中对整机动态性能的影响和因工件质量变化造龙门加工中心机床具有加工范围大、机床变形成整机动态特性的变化，易于实现高速、高精度加工[小、热变形特性好、机床刚性高等特点，广泛应用于各。类通用机械、零件、注塑模具、铸造钢模的单件或批量如图1所示，该机床工作台固

6、定，由装有铣头的生产，是汽车制造、工程机械、航天航空、电子、军工等横梁沿Y坐标方向运动，横梁上安装有动力滑座、滑行业的重要工艺加工设备。横梁作为机床的大型枕、主轴箱、冷却箱及液压箱等部件，滑座沿横梁实现基础部件之一，设计要求具有较轻的质量和较高的静坐标方向运动，主轴箱滑枕沿横梁实现坐标方向运动。、Y、轴的行程范围为3300rnmx8500ITImX态和动态刚度，采用传统设计方法难以在设计过程中1000mm，工作台面8000minx2600ITIITI，最大承载预知横梁及至整机的结构动静态特性，因此笔者引入质量30

7、000kg，3个轴的工作进给速度为4m／min，现代设计方法，将有限元分析技术应用于横梁结构设轴快速移动速度为8m／rain。计，为进一步的改进设计和优化提供依据。2GSL3308五轴联动镗铣加工中心结构GSLM3308五轴联动镗铣加工中心的机械主体主要由工作台、横梁部件、左右高架桥等组成。传统的龙门加工中心一般采用横梁固定、工作台运动的结构形式，难以实现高速加工，而GSLM3308五轴联动镗铣加工中心采用横梁移动、工作台静止的结构形式，在相同机床占地面积的情况下扩大零件的加工尺寸范围，且避免了因质量较大的工件和

8、工作台在运动图1GSLM3308五轴联动镗铣加工中心结构收稿日期：2013—05—17基金项目：广东省科技计划项目(2012B040306007、2011A090200007)；广州市科技计划项目(2012Y2D00031)作者简介：廖菲(1984一)，女，湖南株州人，工程师，主要从事现代工业设计方面的工作。·48·