基于有限元分析的拉刀磨床床身结构优化设计.pdf

《基于有限元分析的拉刀磨床床身结构优化设计.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、第1期组合机床与自动化加工技术N0．12011年1月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueJan．2011文章编号：1001—2265(2011)01—0009—04基于有限元分析的拉刀磨床床身结构优化设计郭俊康，方荣。，洪军，邱志惠，张明东，屈佳敏(1．西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室，西安710054；2．陕西秦川机械发展股份有限／厶＼司秦川发展技术研究院，宝鸡721009)摘要：床身是机床的重要基础件，它的动态特性和静态特性直接影响到机床的精度和稳定性。在设计阶

2、段通过建立QMKOO8拉刀磨床床身的实体模型和有限元模型，基于有限元方法进行仿真计算，得到了原始设计方案床身的变形和模态。根据床身的结构特点和刚度要求对原始方案进行改进，通过有限元分析和对比，发现增加壁厚和筋板厚度床身刚度没有明显提高，采用米字型筋板可以提高床身的静刚度和狭长形床身的固有频率，增加地脚螺栓个数对于提高床身动静刚度也有明显作用。关键词：拉刀磨床；床身；有限元分析；优化设计中图分类号：TG502．13文献标识码：AOptimizationDesignfortheBedStructureofBroachGrinderBasedo

3、nFEMAnalysisGUOJun．kang，FANGRong，HONGJun。，QIUZhi—huiZHANGMing—dong，QUJia—min(1．StatekeylaboratoryforManufacturingSystemsEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710054，China；2．QinchuanMachineToolGroupCo．，Ltd，QinchuanDevelopmentTechnologyResearchInstitute，Baoji721009，China

4、)Abstract：Themachinebedisthekeypartofmachinetoo1．Thedynamicandstaticcharacteristicsofthebeddirectlyinfluencetheworkingaccuracyandstabilityofthemachinetoo1．ThefiniteelementmodelsofQMK008broachgrinderbedswereestablishedatthedesignstage．Basedonthefiniteelementmethod，thedefor

5、mationsinworkingconditionsandmodalsoforiginaldesignwereobtained．Theoriginaldesignwasimprovedbasedonthestructurecharacteristicsandstiffnessrequirements．Accordingtothefiniteelementanalysisresults，itwasfoundthatthedeformationscanbereducedanddynamiccharacteristicscanbeim-prov

6、edbyusingthe“”shaperibsorincreasingtheanchorbolts．buttheincreasingthicknessofthewallsandribscan’timprovethestiffnessofthebed．Keywords：broachgrinder；machinetoolbed；finiteelementmethod；optimizationdesign有限元分析计算方法，通过对不同设计方案进行对O弓I言比，得到最优设计方案--。随着我国航空航天、汽车机车、能源动力、液压床身是机床的基础结构件

7、，它起着支撑工作台、泵阀等行业的快速发展，对高精度和高效率的加工立柱等关键零部件的作用。床身结构的设计尺寸和需求进一步加大。拉削加工以其突出的高效率、高布局形式决定了静、动刚度大小和结构模态等特征，精度、善于加工复杂型面等优点广泛地应用于制造进而直接影响机床的加工精度。通过有限元分业中，而拉削加工的精度在很大的程度上取决于拉析计算，对床身的刚度和模态特性进行分析，得到较刀的制造精度。优的设计方案，进而指导精密拉刀磨床床身设计。QMK008拉刀磨床是秦川I机械发展股份有限公l有限元模型与边界条件加载司面向市场需求和国内外技术现状和发展趋势，

8、研发的具有国际先进水平的精密拉刀数控成形磨床。1．1有限元模型建立由于该机床对于精度要求很高，在机床设计中采用利用Pro／ENGINEER软件建立QMK008拉刀磨收稿日期：2010—07—3