龙门加工中心立柱静力学分析与结构优化设计方法.pdfVIP

第 3期 机械设计与制造 2011年 3月 Machinery Design Manufacture 3 文章编号：1001—3997(2011)03-0003-02 木 龙门加工中心立柱静力学分析与结构优化设计方法 丁长春 殷国富 方 辉 徐德炜 (四川大学 制造科学与工程学院，成都 610065)(四川长征机床(集团)有限公司，自贡 643020) Staticanalysisandstructureoptimazingdesignofthecolumnofthegantrymachine DINGChang-chunI,YINGuo—fu，FANGHui1,XUDe-wei (SchoolofmanufactureScienceandEngineeringSichuanUniversity，Chengdu610065，China) (ChangzhengMachineToodGroupCo．，Ltd，Zigong643020，China) 摘【 要】集成应用solidworks三维软件和ansys有限元分析软件，建立了大型龙fq~_v--．中心立柱 的三维模型和静力学分析模型，通过有限元计算得到了立柱在重力和切削力作用下的变形、应力和应变 分布，根据相应分析结果提 出了机构优化方案，改善了该型龙门加工中心立柱的静态力学性能，为提高 该型加工中心的加工精度稳定性提供了技术手段支持。 关键词：立柱；静力分析；变形量；优化设计 ’ A【bstract】Solidworks3Ddesignandnasyssofiwvaestileadoptedtomake3Dmodelandstatic帆 一 s ofthecolumnoftheGantrymachine．Thedeformationstressnadstrainofthecolumnare yenunderthe gravitynadcuttingforce．Then，thesuggestionofimproyementofthecolumnisadvanced．Thestaticmechani- calperformanceisimprovedrgeatlynadthestressisreducedrgeatly．histhebasi~toimprovetheprecision 0厂 Gnatrymachine． Keywords：Column；Staticanalysis；Deformation；Optimazingdesign 中图分类号：TH12 文献标识码 ：A 1引言 对立柱行建模 ，建立的模型如 图 1所示 。将建好的模型在 solidworks中另存为 ． 格式，然后运行Ansys，打开文件中的 龙门加工中心立柱主要用于支承横梁、导轨等部件，是大型 impo~，选择PARA…，打开已保存的 ．x_t目录文件，将相应的文 龙门加工中心的重要组成部分 ，它的强度、刚度性能直接影响整 件导入到ansys中。 机的加工精度、抗振性、切削效率和寿命。大型龙门加工中心立柱 外形尺寸较大(长度可达6m以上)，受力状况复杂，若采用常规 算法进行线性设计计算，不易给出准确的计算结果，且无法了解 立柱各部位的受力和变形情况。文献口对卧式加工中心立柱进行 了静力分析并提出了改进设计方案，文献l引对精密卧式加工中心 立柱进行了多 目标优化设计，文献 对龙门加工中心立柱进行了 静力、模态分析。 但总的来看，目前对大型龙门立柱应力和应变的研究仍不 够充分。为了提