基于ABAQUS的数控成形铣齿铣床床身结构的动态优化设计.pdf

《基于ABAQUS的数控成形铣齿铣床床身结构的动态优化设计.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、机械设计与制造第8期176MachineryDesign&Manufacture2012年8月文章编号：1001—3997(2012)08—0176-03基于ABAQUS的数控成形铣齿铣床床身结构的动态优化设计’刘梅t洪荣晶袁鸿丁文政(，南京工业大学机械与动力工程学院，南京210009)(2南京工程学院先进数控技术江苏省重点实验室，南京211167)DynamicOptimizationDesignofCNCMillingMachineToolsBedStructuresBasedonABAQUSLIUMeiI,HONGR

2、ong-jing1,YUANHongI,DINGWen—zheng(CollegeofMechanicalandPowerEngineering，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009，China)(2JiangsuKeyLaboratoryofAdvancedNumericalControlTechnology，Nanj。ingInstituteofTechnology，Nanjing211167，China)^●十^●^●一●^●十●—●—’—+4J—●’’—十●H●●+

3、一-+●—●—4—+-一^十’、t十^t^●’——毫一●^+4’4●一【摘要】床身是数控机床的重要基础部件，其结构设计是否合理将直接影响整个机床的动态特性。文中运用ABAQUS对某型数控铣齿机床床身进行模态分析，对比分析了圆形和方形两种不同的出砂孔形状对床身固有频率的影响，同时对床身内部横向、纵向筋板厚度以及床身壁厚的变化对床身动态特性的影响进行了分析，并以此结果为依据，在避免数控机床发生共振的前提下，以减轻床身的重量为优化目标，对原有机床进行结构优化，最终使得床身重量减轻了1．68t，满足优化目标，也为后续机床结构设计提

4、供参考依据。关键词：铣床；有限元分析；模态分析；结构优化【Abstract】Astheimportantfoundationofnumericalcontrolmachineparts，whetherthestructurede-signofbedisreasonablewilldirectlyinfluencethedynamiccharacteristicsofthemachinetoo1．Inthispa—-per，modalanalysisofmillingmachinetoolsbedisresearchedba

5、sedonABAQUS，andtheeffectsofthetwodiferentformsandholesthatisroundandsquarerespectivelyonthenaturalfrequencyarecompared．Atthe$0211~time，theinfluenceofthechangesofthethicknessofhorizontalandlongitudinalinternalrein-forcementplateandthewallthicknessonthedynamiccharac

6、teristicsofthebedisanalyzed．Basedontheanalyzedresultsandatthepremiseofavoidingresonanceoccurrenceandreducingtheweightofthebedasoptimalobjective，thestructureoforiginalmachineisoptimized,whicheventuallymaketheweightofthebedlightby1．68￡，andmeettheoptimizedobjectives，

7、besidestheresuhsprovidethereferenceforthefoZ—low——upmachinestructuredesign．KeyWords：MillingMachine；FiniteElementAnalysis；ModalAnalysis；StructureOptimization中图分类号：TH16；TH17；TP18文献标识码：A1引言身筋板的井型和圆型两种不同结构对床身固有频率的影响，同时分别对比了壁厚、横向筋板厚度、纵向筋板厚度的变化对床身是数控机床的重要基础件，它起着支撑工件和连接工

8、床身动态特陛的影响，并以分析结果作为对铣床床身进行结构优作台、立柱等关键零部件的作用，其结构的设计尺寸和布局形式，化的依据，找到更优的设计方案，在保证动态性能的要求下，达到直接影响床身的动态特性lll。目前，国内众多学者对床身结构进行减重、节省材料的目的。了分析和优化，如徐燕申、张学玲等通过变量化设计元