大型机床导轨防护罩参数优化设计.pdf

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1、第3期机械设计与制造2014年3月MachineryDesign&Manufacture15大型机床导轨防护罩参数优化设计刘江，刘漫贤，宋光义(北京科技大学机械工程学院，北京100083)摘要：提出了基于Pro／Engineer和Pro／Mechanica相结合的参数优化设计方法的设计理念。通过对导轨防护罩建模及载荷定义，结构参数拟定，参数优化设计，得到了导轨防护罩的最优结构参数，从而实现了导轨防护罩的短周期、低成本、高质量开发。研究表明，与传统设计相比，参数优化设计不但可以确保产品的机械性能指标，有效地提高了刚性及排屑性能，而且大大地减少了产品重量及机床的占用空间，降低了制造成本，并缩短了

2、研发周期，为大型机床导轨防护罩的设计提供了理论依据和指导作用。关键词：导轨防护罩；Pro／Engineer；Pro／Mechanica；参数优化设计中图分类号：TH16；TG502．39文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)03—0015—04TheParameterOptimizationforGuidewayGuardofLargeMachineToolLIUJiang，LIUMan—xian，SONGGuang—yi(SchoolofMechanicalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Bering1

3、00083，China)Abstract：ThedesignconceptofparameteroptimizationWO$putforwardbasedonthecombinationofPro／EngineerandPro／Mechanic&Bymodelingguidewayguard．definingitsf0础．choosingstructureparametersandtakingtheparameteroptimization，itobtainstheoptimumstructureparametersofguidewayguardSOastoachieveashoncycl

4、e，zo叫—c∞￡，and一qualitydevelopmentofguidewayguardThisstudyshowsthat，comparedwiththetraditionaldesign，parameteroptimizationdesignCannotonlyreachthetargetofmechanicalpropertyoftheproduct，efectivelyimprovetherigidityandc蜘，removal，butalsogreatlyreduceproductweightandthespaceoccupiedbythemachine，andreduce

5、manufacturingcosts，andshortendevelopmentcycles．Itprovidesatheoreticalbasisandguidanceforthedesignofguidewayguardoflargemachinetools．KeyWords：GuidewayGuard；Pro／Engineer；Pro／Mechanica；ParameterOptimization1引言品进行仿造，制造出来的产品可能出现机械性能(如刚度等)较差或过高、材料使用量过多、制造成本过高等问题。以LMC3308大数控机床是一种高速、高精度的现代自动化生产设备。数控型龙门加工中心

6、轴抽拉式导轨防护罩为研究对象，采用Pro／机床上的导轨防护罩用于防护加工时所产生的切屑掉人机械内部和加工所用之切削液喷溅或渗入机械内部，而造成导轨、电机、Engineer参数化设计和Pro／Mechanica优化设计相结合的参数优光栅尺、感应器、丝杠等精密组件的损坏。传统抽拉式导轨防护化设计方法，对大型机床导轨防护罩的设计进行了深入的研究，罩是依据机床所需行程及位置大小而设计出的多片组合方式，并设计过程，如图1所示。借着一片推动一片来产生位移的[31。2防护罩建模及载荷定义匝麴窭至根据LMC3308龙门加工中心的技术要求，先由设计经验和理论计算相结合的传统设汁方法初步拟定防护罩的技术参数，如

7、图2所示。其参数为：拉伸后长度为10800mm，压缩后长度为1850mm，行程为8950mm，厚度为6mm，长度为1800mm，高度为417mm，宽度为2423mm，节数为6，角度176。，材料为1Crl3，单，医一圃、、、／／侧防护罩总质量为1671kg。然后进行三维建模，选取中间一节罩板作为分析模型。图1参数优化设计过程Fig．1TheDesignProcessofParameterOptimizatio