一种成形铣齿机立柱结构动态特性分析.pdf

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1、第10期组合机床与自动化加工技术No．102015年1O月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueoct．2015文章编号：1001—2265(2015)10—0031—03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．10．009一种成形铣齿机立柱结构动态特性分析徐春华，任小中(1．郑州工业应用技术学院机电工程学院，郑州451150；2．河南科技大学机电工程学院，河南洛阳471003)摘要：基于有限元分析方法对一种成形铣齿机立柱的动态特性进行了分析。首先运用Pro／E软件建立立柱的三维模型，然后用ANSYS

2、软件对立柱部件进行模态分析。通过分析边界条件下的模态振型，找出立柱初始设计中的不足。通过分析具有三种不同肋板立柱的动态特性，最终给出立柱内部肋板的最佳布局形式。关键词：成形铣齿机；立柱结构；模态分析中图分类号：TH114：TG65文献标识码：ADynamicCharacteristicAnalysisontheColumnofaGearFormMillingMachineXUChun．hua，RENXiao．zhong(1．SchoolofMechatronicEngineering，ZhengzhouUniversityofIndusttialTechnology，Zhengzhou

3、451150，Chi-an；2．SchoolofMechatronic，Engineering，HenanUniversityofScience&Technology，LuoyangHenan471003，China)Abstract：ThedynamiccharacteristicanalysisofthecolumnofagearformmillingmachinewascarriedoutbasedonFiniteElementAnalysis．3DmodelofthecolumnwasestablishedbymeansofPro／Esoftwarefirst—ly，andth

4、en，themodalanalysisonthecolumnwascarriedoutbasedonANSYSsoftware．Thesho~comingoftheoriginaldesignwasfoundbyanalyzingthemodalfrequenciesundercriticalconditions．Theoptimalstructureofinnerribswasproposedthroughanalyzingthedynamiccharacteristicsofcolumnswiththreedif-ferentribs．Keywords：gearformmillin

5、gmachine；columnstructure；modalanalysis析。通过分析具有不同筋板结构立柱的固有频率，以O引言寻求最佳的立柱结构型式。机床动态性能的优劣直接关系到机床加工质量的好坏。因此，国内外机床研制人员都十分重视机床结构的动态设计，并做了很多研究工作引。尽管分析过程基本相同，但由于机床的用途不同，在结构设计上差异也较大。本文提及的成形铣齿机主要用于加工大模数齿轮J，立柱是该机床的主要部件之一，如图1所示，主轴箱通过滑座直接安装在立柱上。由于铣齿加工为断续切削，且切削力较大，为保证高的加工效率和高的加工质量，不仅要求该机床具有良好的静态性能，也应具有良好的动态性能。

6、这就需要对立柱的结构进图1成形铣齿机结构布局行优化设计。1建立模型和铣削力计算本文使用Pro／E软件建立立柱的三维模型，运用ANSYSWORKBENCH有限元软件对提出的三种不1．1模型的建立同筋板结构的立柱和初始设计的立柱分别进行模态分采用Pro／E软件建立立柱的三维造型，为了得收稿日期：2014—08—15；修回日期：2014—12—25女基金项目：国家自然科学基金项目(51075121)；河南省教育厅科学技术研究重点项目(12A460006)作者简介：徐春华(1970一)，女，江苏常州人，郑州工业应用技术学院副教授，硕士，研究方向为机电一体化、CAD／CAM／CAE，(E—mai

7、l)zhizaosuo@163．corn；通讯作者：任小中(1957一)，男，河南焦作人，河南科技大学教授，博士，研究方向为先进制造工艺与装备技术，(E—mail)ren_xiaozhong@126．com。