DVG850立式加工中心工作台结构优化-论文.pdf

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1、第9期机械设计与制造2014年9月MachineryDesign&Manufacture125DVG850立式加工中心工作台结构优化高东强，张希峰，杨磊一，张希磊(1．陕西科技大学机电工程学院，陕西西安710021；2．华中科技大学材料科学与工程学院，湖北武汉430074)摘要：对DVG850高速加工中心工作台，设计了2丝母座工作台和2丝母座轻质多孔结构工作台，用Pro／e软件建立三维模型。利用ANSYSWorkbench进行有限元分析。与原工作台比较，结果显示2丝母座工作台静刚度和动态性能提高。但质量略有增加

2、。采用轻质多孔结构代替筋结构的2丝母座轻质多孔结构工作台，比原工作台质量减少17．36kg，同时静刚度、动态性能提高。又分析并给出了丝母座中心与工作台中心距离L对工作台质量、最大变形和固有频率的影响曲线，为其进一步的设计与研究提供了理论参考。关键词：工作台2丝母座；轻质多孔结构；静力学分析；模态分析；设计参数中图分类号：TH16；TH502文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)09—0125—04StructureOptimizationofDVG850VerticalMachiningCent

3、erWorktableGAODong—qiang，ZHANGXi-~ng，YANGLei，ZHANGXi-lei(1．MechanicalandElectricalEngineeringCollege，ShaanxiUniversityofScienceandTechnology，ShannxiXi’an710021，China；2．CollegeofMaterialsScienceandEngineering，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，HubeiWuha

4、n430074，China)Abstract：AccordingtOhigh-speedverticalmachiningcenterDVG850，2screwbaseworktableand2screwbaseporouswo~tableweredesigned；andthe3DsolidmodelWascreatedbyPro／E．ThefiniteelementanalysiswasdonebyANSYSWorkbench．Comparedwiththeon,ridworktable，theresults

5、howedthatthestaticstiffnessanddynamicpropertyof2screwbaseworktableWasimproved．Butthequality傩slightlyincreased．The2screwbaselightporousworktablewas17．36kglighterthanoriginalworktable．Attheso2netime，thestaticstiffnessandthedynamicpropertyWasimproved．Theeffecto

6、fdistantbetweenthecentreofscrewbaseandthecentreofworktableontheWeightofworktable，maximumdeformationandnaturefrequencyWasanalyzed．AndthenthecurveswereplottedTheworkaboveprovidedthetheoreticalreferenceforthefurtherdesignandresearch．KeyWords：Worktable2ScrewBase

7、；LightPorousStructure；StaticsAnalysis；ModelAnalysis；DesignParameter维模型。1引言轻质多孑L结构采用正三角形，其边长a=92mm，厚度t=3mm。工作台是DVG850高速立式加工中心的重要基础件，它的在建模时，考虑到一些细小特征对工作台的整体性能影响很小，静、动态特性直接影响机床的加工精度及精度稳定性。机床的根据圣维南原理，对其局部特征如倒角、螺钉孔、凸台等进行了简静态特性是指机床在静态力作用下的变化特性，而机床的动态化日。模型图，如图1～图3所

8、示。特性是指机床在振动状态下的特性【1_。在机床结构的设计中，人们总是希望在满足强度和刚度的条件下尽可能地减轻零部件的质量，因此，对工作台进行静、动态特性的分析及结构改进尤为重要12]。2模型建立高速加工中心的工作台系统包括工作台，丝杠母座，丝杠，导轨和滑块。根据其工作台的实际尺寸，利用Pro／e建立普筋加强图1原工作台筋工作台、2丝母座工作台和2丝母座轻质多孔结构工作台的三Fig．1