基于仿真分析的BT40主轴系统公差设计与优化.pdfVIP

2017年 4月 机床与液压 Apr．2017 第45卷 第 7期 MACHINETOOL HYDRAULICS Vo1．45No．7 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2017．07．031 基于仿真分析的BT40主轴系统公差设计与优化 黄强，吴爱军，杜雪飞 (重庆理工大学机械工程学院，重庆400054) 摘要：公差设计质量直接影响产品的性能和制造成本。为提高主轴系统公差设计的质量和效率 ，提出了一种基于建模 仿真的公差设计与优化方法。模拟 BT40主轴系统的结构和装配过程，首先在 CETOL6~软件中建立主轴系统的数字化公差 模型，利用该模型分析各主要公差对系统输出精度的贡献度和敏感度。然后以类 比法公差设计作为原始方案，仿真检验其 设计效果。最后以公差贡献度和敏感度为依据，对原有公差设计方案进行修正及优化。结果表明：．优化后的方案显著提高 了主轴系统的输出精度。 关键词：主轴系统；公差模型；CETOL6~；贡献度；敏感度 中图分类号：TH164 文献标志码：A 文章编号：1001—3881(2017)07—121—5 ToleranceDesignandOptimizationofBT40SpindleSystem BasedonSimulationAnalysis HUANGQiang，WuAijun，DUXuefei (SchoolofMechanicalEngineering，ChongqingUniversityofTechnology，Chongqing400054，China) Abstract：Thequalityoftolerancedesigndirectlyaffectsperformancenadmanufacturingcostoftheproduct．Inordertoimprove theuq alityandefficiencyoftolerancedesigninthespindlesystem，atolernacedesing andoptimizationmehtodbasedonmodelingnad simulationwasproposed．SimulatinghtestructureandassemblyprocessoftheBT40spindlesystem，htedigitaltolernacemodelofthis spindlesystem wasestablishedbyCETOL6~ softwarefirstly．Usingthismodel，thecontributionnadsensitivityofthatvariousmaintol— erancesinfluencesystem outputaccuracywereanalyzed．Then，takingthetolerancedesing schemebynaalogymethodastheoriginal one，thedesing effectwasinspectedbysimulating．Accordingtothecontributionandsensitivityofvariousmaintolerances，hteoriginal tolerancedesignschemeWasmodifiedandoptimizedfinally．Th eresultsshowthattheoptimizedschemeimprovetheoutputaccuracyof spindlesystem observbaly． Keywor~ ：Spindlesystem ；Tolerancemodel；CETOL6a；Contribution；Sensitivity O 前言 机床零部件公差设计与分配角度考虑，建立 了 随着科学技术的发展，产品的精度要求逐步提 THM65160数控镗床主轴单元的公差数值模型，并且 高。对于装备制造业工作母机的机床，其制造精度和