大型工件超长平面铣钻专用机床的仿真分析与研究.pdfVIP

维普资讯 大型工件超长平面铣钻专用机床的仿真分析与研究 口 柯春松 口 刘红娟 口 范进桢 口 段明扬 1．宁波职业技术学院 机 电学院 宁波 315800 2．广西大学 机械工程学院 南宁 530004 摘 要：综合利用CAD／CAE／MSS技术 ，对铣钻专用机床进行仿真分析和研究。通过Pro／E建立机床的实体模型， 将模型输入到ADAMS中，对机床进行动力学仿真。为提高系统仿真的精度，将铣钻专用机床床身大梁柔性化 ，研究不同工 况下，床身大梁与拖板之间的动态特性。同时，为求解床身大梁载荷提供了新的方法。 关键词 ：专用机床 CAD／CAE／MSS 动力学仿真 ADAMS 中图分类号：TC52 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2008)06—0012—03 广 西 龙 滩水 电站是 西 部 大 开 发 的战 略重 点 工 程 。 构件质量 、质 心位置 、转动惯量有要求 ，而对其具体几 在龙滩水 电站工程 中 ，要求对 16m 长大型 闸门的水封 何特征不关心 。图2为用 Pro／E建立 的铣钻专用机床三 平 面进 行加 工 。该 水封 平 面 的尺 寸 为 160mm ×16000 维实体模 型 。 mm，要求其表面粗糙度达 到 12．5 m 以下 ，平面度 qfE20113．范 围 内不大于 1．5mm。国内 目前 尚未具备加工 这样超长大型闸门的条件 。针对这种情况 ，我们研究和 设计 出一种 易于制造 、成本低 、具有创新 的大型工件超 长平面铣钻专用机床 。 本 文 综 合 运 用 了 Pro／E、ANSYS和 ADAMS软件 对专用机床系统进行仿真分析与研究 。通过真实模拟 机床在工作时不 同的铣 削情况 ，对机床进行动态仿真 ， 求解机床 导轨与拖板 的接触情况 以及机床导轨所受 的 工作载荷 ，分析研 究机床 的动态特性 ，对仿真结果进 行 分析 。机床系统结构体系如 图l所示 。 2 机床虚拟样机的仿真分析 2．1 机床 刚柔耦 合体 的建 立 为 了研究床身大梁与拖板之 间的碰撞及床身大梁 的变形情况 ，将床身大梁变为柔性体 ，在 ANSYS中建 立床 身大梁 的有 限元模 型 ，再导入 到 ADAMS中，与框 架式拖板装配构成 刚柔耦合体 。 MECHANISM ／Pro模 块 是链 接 Pro／E与 ADAMS 的接 口模块 ，两 者采 用无 缝 链 接 的方 式 ，不 需 退 出 Pro／E应用环境 ，就可 以将装配好 的产 品总成根据其 运动关 系定义各个 刚体和施加 约束 ，再将模 型传送 到 ADAMS／View 中，进 行全面 的动力学分析 。 在整个机床 中总共定义 16个 刚体 ，为确定刚体之 1 专用机床三维实体模型的建立 间的约束 ，在每个 刚体上定义标记 点 ，整个机床总共定 用 Pro／E建立铣钻专用机床