类蜂窝复合夹层结构的力学特性及其在精密机床上的应用

为提高加工中心中立柱的静、动刚度及热刚度,提出一种类蜂窝胞元结构,并应用该结构对加工中心的关键部件进行重新设计。首先,针对蜂窝结构在共面方向承载力不足的问题,以传统六边形蜂窝胞元为对象,在外侧构建保护壁,构成类蜂窝结构,力学特性及仿真分析表明,强化后的结构具有更好的比刚度和承载性。其次,将机床立柱结构分为横梁和立柱两部分,将类蜂窝填充结构分别与"米"字形或"井"字形填充结构进行了对比分析,从定性和定量的角度评判方案的优劣。最后,计算了刀具在实际工况下的受力及主轴箱、导轨等处的生热状况,将力载荷和热载荷施加在立柱上,并对重新设计后的立柱进行了静、动力学分析及散热性能分析。结果表明:较"井"字形填充结构,类蜂窝填充结构的立柱质量减小了4.21%,沿z轴的变形下降了39.5%,一阶固有频率提高了29.22%,热稳态时间减少了81.39%。     

XH715整机结构几种优化设计方案比较

应用CAD/CAE系统建立XH715立式铣削加工中心整机模型,并对整机的静、动态进行分析,找出危险区域,提出了几种改进方案,为机床的机械结构优化设计提供了详实可靠的理论依据。     

立式铣销加工中心结构静动态分析

利用PRO/E建立了XH715立式加工中心的三维模型,通过 ANSYS 软件建立有限元整机分析模型,并对整机的静、动态分析,找出危险区域,为机床的机械结构优化设计提供了详实可靠的理论依据.     

卧式精密数控加工中心结构动态特性分析与螺栓预紧力分析

随着高速数控机床向高精度、高表面加工质量和高生产率方向发展,仅有良好的静刚度已不能满足机床设计的需要,其动态特性已成为评估机床性能的重要指标。由于结构动态特性关系到机床的加工效率、加工精度、生产用材及制造成本等诸多方面,故对结构动态特性的分析已成为机床设计过程中不可或缺的环节。本文重点研究利用AN-SYS11.0有限元分析软件对某型号卧式加工中心进行数字化建模,并计算该机床整机的模态信息。同时,以立柱与床身间的联接螺栓为研究     

基于有限元法的立式加工中心的动态分析

本文建立了XH715立式加工中心的有限元分析模型,运用有限元分析法对该立式加工中心进行了模态分析和谐响应分析.分析结果表明,优化的XH715立式加工中心工作性能优于原模型,对生产实际有指导意义.     

汽车试验龙门支架设计与有限元分析

设计和分析对象为用于汽车动态性能测试的钢结构龙门支架,该支架承受汽车重力以及试验过程施加的压力或拉力,要求支架结构合理,承载能力强且具有较低的固有频率。将支架受力情况设置为4个工况,通过工况1~4静载荷作用下的支架的有限元分析计算,得到支架整体、横梁以及立柱变形情况,求出最大变形量,从而分析支架整体静刚度,最后验证支架设计合乎刚度要求。     

玄武岩纤维增强树脂混凝土机床立柱结构设计及其性能仿真

为探索提高机床静、动态特性从而满足机械制造向着高精密化、高自动化、高效率等方向发展需求的新途径,以某数控机床立柱为研究原型,设计了玄武岩纤维树脂混凝土(BFPC)机床立柱.应用有限元分析软件ANSYS分析原型立柱和BFPC立柱的静动态特性,得出了其应力-应变分布云图、前6阶模态振型图、固有频率以及谐响应曲线,并将上述结果进行对比分析.结果表明:以BFPC制造机床立柱可在减轻质量的同时提高机床立柱的静、动态特性.     

基于满应力法的龙门架交通标志杆优化设计

龙门架交通标志杆优化设计目的是减少材料用量,使成本造价降低。本文针对龙门架立柱和横梁截面尺寸大小,以龙门架立柱和横梁内径为设计变量、标志杆总体积为目标函数,采用满应力法对结构截面进行优化,得到结构最优截面尺寸。研究表明:在给出的算例中,优化后标志杆体积比原来体积减少了31.5%。龙门架交通标志杆在满足工程要求的情况下,节省了大量的工程材料,经济效益显著,为交通标志杆优化提供了一种方法。     

基于普通立式加工中心的磨削工艺

该文在不改变普通立式加工中心基本结构及控制单元的基础上,通过设计出专用的装夹装置,精心专业的找正方法,成功地使普通立式加工中心达到了数控磨床的功能,工件加工后零件检验合格,工艺方案及工装设计行之有效。希望以此为契机,不断挖掘立式加工中心的各种功能,在其它普通数控磨床难以装夹的特殊零件的磨削中得到的推广应用,使之在单工序加工中完成尽可能多的工序,减少找正、装夹的时间,降低多工序找正的重复定位精度,切身的提高零件加工的精度及效率。     

龙门加工中心横梁的优化设计

通过对某横梁进行静、动态特性分析，找出横梁的薄弱位置，以横梁的柔度最小为目标函数，运用变密度法对其进行拓扑优化，确定去除材料。通过对4种不同结构筋板的静态性能和动态性能进行比较，确定了井字型结构性能最优。优化结果表明，改进后横梁的质量减少2 508 kg，位移变形量减小16.29%,1～3阶模态的固有频率分别提高了7.40%, 7.72%, 12.32%，为龙门加工中心横梁的结构设计提供了一定的理论依据。     

XH714型立式加工中心的自动编程系统

基于XH714型立式加工中心的数控系统SIEMENS 802D对Master CAM进行二次开发,并将其与AutoCAD有机结合,开发出适用于XH714型立式加工中心的自动编程系统.该系统自动编出的数控程序不经修改即可用于XH714型立式加工中心,既提高了编程的精度,又提高了编程的效率.     

TH65100卧式加工中心立柱模态分析与优化设计

研究了TH65100卧式加工中心立柱的结构设计和分析系统。利用Pro/Engineer和Ansys软件分别作为设计系统和分析系统,利用数据交换接口,对立柱进行三维实体建模与模态分析。得到了立柱的模态分析结果,并对比了2种筋板优化方法。取得了既减轻机身重量,又提高强度和刚度的显著效果,为结构的合理设计与改造提供了可靠的理论依据。     

异型石材可重构数控加工中心设计与分析

目的设计一种可重构的数控加工中心,以满足石材加工企业多元化的需求,使其达到"一机多用",并能快速、经济地响应订单的变化,达到全生命周期的可重构.方法在已有研究成果"异型石材车铣加工中心(HTM502000)"的基础上,应用创成式设计理论,结合异型石材制品根据加工工艺的分类,通过分析机床的运动轴需求,进行异型石材可重构制造系统的结构设计,并借助Solidworks simulation对整机进行了双组态下的动力学分析.结果加工中心通过横梁的两次转位,可实现立、卧双组态加工,满足异型石材制品的多样化加工需求.满足加工中心全生命周期的可重构加工.结论对整机进行双组态动力学分析表明,加工中心在两种组态下均具有良好的动力学特性.横梁的中间与立柱的上端刚度较差,可以通过适当加强厚度或改变中间结构来提高结构刚度.     

十三辊变节距钢板矫正机机架立柱与上横梁的有限元计算

本文采用“线性静动力结构分析程序(SAp-5)”对十三辊变节距钢板矫正机机架的立柱与上横梁的强度与刚度进行了有限元分析,求得了在等效矫正力作用下,立柱与横梁的变形情况及应力分布,为设计高强度钢板矫正机提供了依据。     

PLC在数控机床中的应用研究

针对PLC在机床中的广泛应用,本文在介绍了三菱立式加工中心的大体情况后,在总体结构和过程描述层面上对PLC的应用情况进行了研究,同时对换刀过程和外侧控制电路设计中的PLC梯形图设计进行了具体的分析。实践证明机床运行稳定,可靠性高,为用户所接受。     

桌面式龙门铣床结构设计与动力学分析

为了满足三维精密微小零件加工,设计了一种桌面式龙门铣床。在机床设计及优化过程采取初步设计、结构分析及优化的步骤。为保证机床的加工精度,应用有限元法分析了机床的静态和动态结构特性,并针对分析结果对机床设计参数进行优化,优化后的机床最大静刚度位移量小于0.39μm,频响峰值点最大位移小于0.181μm;结果证明了该桌面式龙门高速铣床具有良好扩展性和结构性能,为微切削机理的研究提供了灵活可靠的研究平台。     

TH5632／14AB型立式加工中心振动测试与评价

通过对ＴＨ５６３２型立式加工中心的振动测量，用判别机床振动的标准对其作出评价，分析了该设备的状况，建立了必要的文档资料，为以后对该加工中心的状态监测与故障诊断提供了条件。     

成形磨齿机立柱的有限元分析及结构优化

针对成形磨齿机的结构特点,运用有限元设计方法,建立了立柱的三维有限元模型,并利用ANSYS软件对立柱进行了动态分析,得出了立柱的动态特性.对多种不同筋板布局的立柱结构进行了分析比较,选择出了较理想的立柱结构.通过结构参数灵敏度分析,找出了对立柱结构稳定性影响最大的结构因素,从而为磨齿机结构的进一步改进设计提供重要的数据.     

双主轴双刀库立式加工中心机床设计

较系统地介绍了双主轴双刀库立式加工中心的设计要点及机床"承栽能力"和"响应性能"分析。     

玄武岩纤维树脂混凝土填充结构龙门加工中心横梁优化设计

为探索提高机床加工精度、稳定性和可靠性的新途径,提出了玄武岩纤维树脂混凝土(Basalt fiber reinforced concrete,BFPC)填充结构龙门加工中心机床横梁新构型.首先,以某龙门机床横梁为原型初步设计了BFPC填充结构横梁.其次,利用有限元法对原型横梁的静、动态性能进行分析.再次,根据此分析结果利用Workbench软件中多目标遗传算法(MOGA)对BFPC横梁进行优化.最后对优化后的BFPC填充结构横梁进行验证,结果表明:与原型横梁相比,优化后的BFPC填充结构横梁质量减轻9.14%;最大应力和最大变形分别降低6.54%和10.06%;前六阶固有频率均得到不同程度的提高,其中一阶固有频率提高8.6%;在X、Y、Z三个方向上的最大共振峰值分别降低75.56%、78.05%和75.38%.证明BFPC填充结构横梁在保证轻量化的前提下可显著提高横梁乃至整机静、动态性能的有效性.