立式加工中心立柱结构动态分析与优选.pdfVIP

第 8期 机械 设 计 与 制造 2010年 8月 Machinery Design Manufacture 201 文章编号：1001—3997(2010)08—0201—02 立式加工中心立柱结构动态分析与优选 刘 江 唐传军 张旦旦 (北京科技大学，北京 100083)(鑫泰科技集团，山东 275500) ThedynamicanalysisandstructureoptimizationforcolumnofNC machiningcenter LIUJiang，TANGChuan-jun，ZHANGDan—dan (UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China) (GoldsunTechnologyGroup，Shandong275500，China) 【摘 要】应用pro／engineer软件建立三维模型，通过对加工中心GSVM6540B主要支承部件立柱的 不同布筋方式进行Ansys有限元分析，比较不同筋板布置方案对立柱动态特性的影响，分析当前结构的 合理性，提 出结构优选方案。 关键词：机床 ；立柱 ；动态刚性；有限元分析 A【bstract】huses3DdesignSoftwarePro／engineertocreatemodelsofdifferentstructuretypesof GSVM6540machinecenter．Obtainthedynamiccharacteristicofdfiferenttypesofmachinecenter’scol— umnwiththehefpofAnsyssoftware．Verifytherationdityofcurrentstructureafterdynamicinfluenceof dfiferentstructureWO$compared，andproposedoptimumstructuredesing． Keywords：M achinecenter；Column；Dynamicrigidity；Finiteelementanalysis 中图分类号 ：TH16 文献标识码 ：A 1引言 GSVM6540B是鑫泰公司开发的一款中小型立式加工中心， 用于立铣、钻、扩、镗、攻丝等加工工序。特别适用于加工各种形状 复杂的二 、 维凹凸模型及复杂的型腔和表面，更适于企业生产 6 车间批量加工零件。它体积小，生产效率高，结构紧凑，是比较典 型的经济型精密加T中心。 结构分析软件ANSYS有强大的网格划分和加载求解分析功 能，但其几何建模功能相对较弱，而j维建模软件 Pro／Engineer 图 1GSVM6540立式加工中心结构模型 正好能弥补Ansys建模上的缺点，又能和它无缝连接2[1。所 以本文 1．滑鞍 2．工作台 3．主轴箱 4．主轴 5．立柱 6_床身 拟以立加 GSVM6540B立柱结构模态分析为例 ，采用Pro／Engi— 3有限元动态分析 neer软件进行几何建模 ，再导入到Ansys进行动态有限元分析， 3．1有限元动态分析的理论基础 来对机床立柱筋板布置方案进行结构优选。 有限元的动态分析基础是模态分析，用于确定设计中的结构 2机床主要结构及三维模型建立 或机器部件的振动特性一固有频率和振型。固有频率和振型是承 GSVM6540B整机主体部分由主轴箱、立柱、床身、滑鞍、工作 受动态载荷结构