微型移动龙门式铣床本体静动态特性分析.pdf

《微型移动龙门式铣床本体静动态特性分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第3期组合机床与自动化加工技术No．32015年3月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueMar．2015文章编号：1001—2265(2015)03-0035—03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．03．010微型移动龙门式铣床本体静动态特性分析半安治国，卢飞，郭秋华(重庆交通大学机电与汽车工程学院，重庆400074)摘要：机床有限元分析可以准确预测机床的性能，缩短机床研发周期，且龙门式铣床具有行程大、占地面积小等优点，因此龙门铣床

2、的结构设计受到了广泛关注。以微型移动龙门式铣床为研究对象。建立了其本体结构有限元模型，在具体工况下对其进行静力学分析，得到了其应力、位移云图和静刚度；通过模态分析，得到其前十阶模态固有频率和主振型。找到了机床的薄弱环节，为该铣床结构优化提供了依据。关键词：微型铣床；有限元；静力学；模态分析中图分类号：TH122；TG506文献标识码：AAnalysisofStaticandDynamicCharacteristicsofMicroMobileGantryMillingMachineStructureANZhi-guo，LUF

3、ei，GUOQiu—hua(Mechanical-ElectroandAutomobileEngineeringSchool，ChongqingJiaotongUniversity，Chongqing400074，China)Abstract：Finiteelementanalysisofmachinetoolcanaccuratelypredictthemachinetoolperformanceandreducethecycleofthemachinetoolresearchanddevelopment，gantrymi

4、llingmachinehastheadvantagesoflargetravelandsmallfloorspace，SOthephysicaldesignofgantrymillingmachinehasreceivedthewide—spreadattention．Withmicromobilegantrymillingmachineastheresearchobject，thefiniteelementmodelofthecompletemachinestructureisestablished，staticsana

5、lysisiscarriedoutunderspecificconditions，thestressanddisplacementcontoursandstaticstiffnesswereachieved；Thefirsttenordermodalfrequenciesandthemainvibrationmodewereacquired．Themachinetoolweaklinkswerefound，whichprovidethebasisforthestructureoptimizationofthemicromil

6、lingmachine．Keywords：themicromillingmachine；finiteelement；statics；themodalanalysis究对象，对其本体结构进行了静动态特性的仿真，分析0引言并找到了其结构中的薄弱环节，为该铣床的结构优化在机床结构分析中，有限元分析是一种用于计算提供了依据。复杂结构且极为有效的数值分析方法，国内外学者在这方面做了大量的研究。Hung，JuiP．等通过有限元1微型铣床本体结构仿真，研究了机床直线导轨在不同预载下对于整机动该铣床床身材料采用45钢，其外形尺寸为900mm

7、×态特性的影响，验证了该有限元模型对机床动态特性700mm×655mm，工作行程为500mm×400mm×预测的可靠性⋯。Yu，Lianqing等通过建立合理的结150mm，主轴转速为0～15000r／min。其本体结构三维合面模型以及整机有限元模型，研究了机床整机刚模型如图1所示。度。殊海燕等通过有限元软件ANSYS对数控立式机床做了静力学和模态分析，找到了机床薄弱环节J。赵兴玉利用有限元法对龙门铣床结构进行了静动态分析，研究了各部件对整机刚度的贡献，为其优化设计提供了理论依据J。龙门铣床具有刚性好，效率高，操作方便，结构

8、简单，性能全面性等特点，且工作行程大，占地面积小，因图1微型铣床本体结构此受到了广泛关注。文章以微型移动龙门式铣床为研收稿日期：2014—06—22：修回日期：2014—07—05}基金项目：重庆市教委科学技术研究项目(KJ1104004)作者简介：安治国(1976一)，男，太原人，重庆交