大型薄壁件旋转加工专用支撑部件的结构设计与分析.pdf

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1、第11期组合机床与自动化加工技术No．112014年11月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueNov．2014文章编号：1001—2265(2014)11—0053—03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．11．014大型薄壁件旋转加工专用支撑部件的结构设计与分析李旺，房海蓉(北京交通大学机械与电子控制工程学院，北京100044)摘要：论文针对大型薄壁件旋转加工要求，设计了专用对接环支撑部件，以实现工件支撑和旋转驱动。在满足结构强度及刚度的前提

2、下，对其进行了减重设计，同时利用有限元分析的方法，对减重前后的对接环结构进行了详细的机械性能对比。结果表明，对接环的结构设计及减重设计满足工件加工的要求。关键词：对接环；结构设计；有限元分析中图分类号：TH122；TG65文献标识码：AStructureDesignandAnalysisoftheSpecialSupportDepartmentintheLargeThin-walledWork-piecesRotatingProcessingLIWang，FANGHai—rong(SchoolofMechanical，Electron

3、icandControlEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China)Abstract：AccordingtOthelargethin—walledrotatingmachiningrequirements，wedesignthespecialdockingringsupportcomponents，inordertorealizethework—piecesupportandrotatingdriving．Onthepremiseofmeetingthestruc

4、turalstrengthandstiffness，wemaketheweightlossdesign，atthesametimeusethemeth—odoffiniteelementanalysistomakethedetailedcontrastofthemechanicalpropertiesbetweenthetwocon—ditions，beforeandaftertheweightloss．Theresultsshowedthatthedockingring’Sstructuredesignandweightlossde

5、signcanmeettherequirementsofthework—pieceprocessing．Keywords：thedockingring；mechanicaldesign；thefiniteelementanalysis旋转支撑结构在工件安装及加工过程中具有重要0引言的作用，支撑结构设计的合理与否，直接影响到工件在随着航天技术的发展，航天领域所使用的零部件载荷作用下精度的好坏。同时支撑结构可以辅助实现也趋于特殊性，各种特殊材料、特殊结构工件的使用与工件的定位，在加工过程中卸载驱动对工件产生的变加工越来越多。顾宝康就Mil

6、acron公司研制的新型形，提高工件的加工精度。由于薄壁工件本身重量加工中心，提出了航天工业零件加工的新态势，新方和尺寸都很大，为了提高加工效率，降低加工成本，支法；苏振生针对产品薄壁的结构特点，叙述了大型薄撑装置要满足在保证支撑刚度与强度的前提下尽量做壁零件的加工工艺，总结了在生产中较有成效的解决到轻量化，这就需要对支撑装置进行必要的减重设方法，使产品达到设计要求。在工件支撑方面，罗卫计。同时由于支撑装置存在较多销孔、连接孔等结构，平通过静态分析以及加工模拟的方法，指出支撑结为计算其精确的强度及刚度，可以采用计算机技术及构的形式会对

7、工件的加工精度有较大影响，对支撑结有限元的分析方法，以获得更为精确的机械结构的应构的设计及改进需进行充分的计算与验证；杨旭东力结果，提高结构设计的准确性。因此本文针对某等通过静、动态特性相结合的方法分析了床身支撑大型薄壁零件旋转加工设计出一套专用支撑部件，完结构对龙门铣床加工精度的影响，并据此提出了减重成其减重设计，同时应用有限元的方法分析其机械性优化方案；李洪洋等通过分析某重要零件的变形程能，以确保加工的需要。度对加工精度的影响，在满足零件结构强度的前提下1加工方案设计提出了减重方案，并就减重后的结构进行了分析。本论文将针对某专用支

8、撑部件进行结构设计及减重设以直径为5米的大型薄壁回转工件为主，确定加计，通过有限元分析的方法分析其结构的强度及刚度，工方案基本组成如图1所示，主要由机床、主动驱动以确保大型薄壁工件旋转加工支撑的需要。端、从动端以及工件四