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高速1060立式加工中心關鍵部件結構優化

文章作者:加工中心廠家 點擊率: 发表时间:2018-04-20 16:04 【
高速1060立式加工中心關鍵部件結構優化
 
   高速1060立式加工中心是高檔數控機床設備中加工效率高、加工批量化程度大,在有色金屬和難加工材料零件的生産中應用廣泛的高檔數控機床之一。隨著高速加工中心加工精度和加工效率的提高,關鍵部件的動靜特性成爲制約高水平加工中心的重要指標,關鍵部件的結構優化成爲提高其動靜特性的重要途徑。本文的主要目標是針對高速1060立式加工中心的結構特點,對關鍵部件進行必要的結構優化以提升整機性能。本文首先對國內外在結構優化方面的新進展進行了介紹,並對結構優化技術應用到機床行業情況進行了總結。根據加工中心設計的具體情況,著重闡述了利用結構優化技術提升高速立式加工中心關鍵部件性能的必要性。

高速1060立式加工中心關鍵部件結構優化
 
   根据有限元分析基本理论并结合高速1060立式加工中心的具體特點,提出了適用于高速立式加工中心的有限元分析方法,包括基于裝配體的分析方法和複雜邊界條件的設置等,通過合理設置邊界條件達到充分模擬現場工況的要求。然後對高速立式加工中心的關鍵部件進行了詳細的有限元分析,得到關鍵部件的位移雲圖、應力雲圖和模態雲圖,爲後續的優化分析提供了依據。依據尺寸優化的特點和具體優化過程,首先利用基于靈敏度分析的尺寸選擇技術對關鍵尺寸進行了篩選,找到對關鍵部件動靜特性影響較大的參數;然後對高速1060立式加工中心關鍵部件進行了以減輕自身質量爲目標的基于目標驅動技術的多目標尺寸優化設計。利用優化後尺寸對模型進行重建,通過對關鍵部件優化前後的有限元分析結果進行對比,查看優化效果並指導關鍵部件的改進設計。本文針對高速立式加工中心各個關鍵部件的具體特點,對滿足板殼結構的模型進行了板殼模型重建工作,然後分別利用實體模型和板殼模型對關鍵部件進行了基于變密度法的拓撲優化分析,得到了較爲理想的拓撲結構,並指導了關鍵部件的改進設計等工作。
 
   立式加工中心是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心,主立高速1060立式加工中心機要適用于加工板類、盤類、模具及小型殼體類複雜零件。立式加工中心能完成銑、镗削、鑽削、攻螺紋和用切削螺紋等工序。立式加工中心是三軸二聯動,一般可實現三軸三聯動。有的可進行五軸、六軸控制。立式加工中心立柱高度是有限的,對箱體類工件加工範圍要減少,這是立式加工中心的缺點。但立式加工中心工件裝夾、定位方便;刃具運動軌迹易觀察,調試程序檢查測量方便,可及時發現問題,進行停機處理或修改;冷卻條件易建立,切削液能直接到達刀具和加工表面;三個坐標軸與笛卡兒坐標系吻合,感覺直觀與圖樣視角一致,切屑易排除和掉落,避免劃傷加工過的表面。與相應的臥式加工中心相比,結構簡單,占地面積較小,價格較低。
 
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