卧式加工中心工作台交换装置的承重优化设计.pdf

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1、第7期组合机床与自动化加工技术NO．72011年7月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueJu1．2011文章编号：1001—2265(2011)06—0098—03卧式加工中心工作台交换装置的承重优化设计术解艳彩，王世鹏一，马骋(1．大连华根机械有限公司，大连辽宁116620；2．大连理工大学机械工程学院，大连辽宁116024)摘要：针对对卧式加工中心工作台交换装置的结构，对其使用过程进行了研究，在使用ANSYS软件对交换装置因承重导致的变

2、形规律进行有限元分析后，提出了一种卧式加工中心MDH125工作台交换装置的优化设计方案，将工作台托板体下表面进行了斜切处理，同时增大托板体与其下部结构间的距离。经过改进后，工作台交换装置的单边承重最大工件重量由3吨提高到5吨，从而更好的满足了客户和市场的需求。关键词：卧式加工中心；工作台交换装置；有限元；优化设计中图分类号：TH122文献标识码：AOptimalImprovedDesignofTableExchangeDeviceforHorizontalMachiningCenterXIEYan—ca

3、i．WANGShi—peng，MACheng(1．DalianDragonMachineToolCo．，LTD．，DalianLiaoning116620，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，DalianUniversityofTechnology，DalianLiaoning116024，China)Abstract：Thispaperstudiesthestructureandtheworkingprocessofthetableexchangedeviceo

4、fhori—zontalmachiningcenter，afteranalysisingdeformationoftableexchangingdevicecausedbyloadingwithfi-niteelementanalysismethodusingANSYSsoftware，anoptimizationprogramthatchangedthemaximumsinglesideworkpieceweightberingofthetableexchangedeviceofhorizontalm

5、achiningcenterMDH125from3tonsto5tons，bettermeetingthecustomerandmarketneeds．Keywords：horizontalmachiningcenter；tableexchangedevice；finiteelement；optimaldesign0引言1工作台交换装置简介为了提高加工中心的加工效率，往往在机床上工作台交换装置的结构如图1所示，当工作台配置可自动交换的双交换工作台，使切削加工和辅进行旋转交换时，回转轴上端外部的液压装置将

6、回助装卸工件同步进行，提高机床的有效利用率。双转轴、托板体、工作台和工件抬起54ram，抬起后，驱交换工作台的交换形式主要有两种：直线交换形式动电机驱动齿轮结构，使回转轴作回转运动实现工和回转交换形式。直线交换形式占地面积大，交换作台的交换。速度慢¨。。随着国内卧式加工中心机床的规格不支撑盘工作台断加大，双交换工作台的最大载重不断提高，对工作台的交换装置提出了更高的要求。卧式加工中心MDH125的最大承重为3吨，根据客户需要，要求最大载重为5吨。本文通过对原结构进行了装载工件托板体定承重后的有限元分析，

7、从而对其进行优化改进设计，支撑盘定以较小的设计修改，实现了工作台的交换装置单边载重工件最大5吨的目标。图1工作台交换装置简图收稿日期：2011—03—15基金项目：高档数控机床与基础制造装备科技重大专项(2009ZX04001一叭1)作者简介：解艳彩(1979一)，女，河南濮阳人，大连华根机械有限公司工程师，工学硕士，研究方向为数控机床设计等，(E—mail)xyc—w@1632011年7月解艳彩▲99▲，等：卧式加工中心工作台交换装置的承重优化设计卧式加工中心MDHl25的承重为3吨时能较好的进行交换

8、，当卧式加工中心MDHl25的承重为5吨时，在交换过程中，托板体和支撑板的定位锥发生干涉，使得工作台交换无法进行。2工作台承重变形分析经计算回转轴上端外部的液压结构可抬起22吨的重量，如果MDHl25卧式加工中心可承受的最大工件重量为5吨时，交换结构(包括工作台2×2吨、工件5×2吨和交换结构抬起部分2吨)的最大总重量16吨，所以液压抬起部分结构满足要求。图3加筋后工作台交换装置变形图由于托板体的长度2770mm，工作台和最大工件共7吨，工