龍門加工中心導軌如何布置及優(yōu)化
海天精工 加工中心 鉆攻中心前言：龍門加工中心是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中必不可少的加工設備， 滑鞍是龍門加工中心的重要部件之一， 滑鞍與橫梁導軌上的滑塊通過螺釘固定在一起， 主要受力為滑枕及其附屬部件的重力以及切削力， 滑鞍的主要作用為承載 定位和連接 滑鞍的靜動態(tài)特性對龍門加工中心的加工精度和工件的加工質(zhì)量都有很大影響， 因此滑鞍的優(yōu)化是機床優(yōu)化設計的基礎和關鍵 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計主要有尺寸優(yōu)化 形狀優(yōu)化及拓撲優(yōu)化 目前階段國內(nèi)對于機床結(jié)構(gòu)一般還是采用經(jīng)驗設計， 對滑鞍進行優(yōu)化設計的很少 滑鞍結(jié)構(gòu)主要有兩種形式即導軌平行布置形式和導軌垂直布置形式 本文在相同筋板結(jié)構(gòu)及相同截面的情況之下， 對這兩種導軌布置形式的滑鞍進行靜力學分析對比， 然后用拓撲優(yōu)化和尺寸優(yōu)化相結(jié)合的方法對其進行優(yōu)化設計， 以期達到改善其動靜態(tài)性能且減輕質(zhì)量的效果1 滑鞍的有限元模型與受力分析龍門加工中心主要由橫梁 立柱 滑鞍 滑枕 工作臺以及床身等部件組成， 如圖 1 所示 組裝時橫梁放在立柱上， 滑鞍與橫梁導軌上的導軌滑塊通過螺釘固定在一起， 滑枕及其附屬部件安裝在滑鞍上， 滑鞍通過安裝在橫梁上的滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動帶著滑枕及其附屬部件在 y 方向的運動， 滑鞍主要受力為滑枕及其附屬部件的重力以及通過滑枕及其他附屬部件間接作用的切削力使用三維軟件 Pro /E 進行實體建模， 并對滑鞍模型進行簡化處理， 忽略螺紋孔 圓角 倒角等特征 然后將模型導入有限元軟件 ANSYSWorkbench 中進行分析， 選擇滑鞍材料為 HT250， 其彈性模量 E = 1． 38 ×1011Pa， 泊松比為0． 156， 密度 = 7 280 kg /m3div style="text-align: center;">海天精工 備注：為保證文章的完整度，本文核心內(nèi)容都PDF格式顯示，如未有顯示請刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試，手機瀏覽器可能無法正常使用！ 結(jié)束語：( 1) 通過兩種滑鞍靜力學分析可知導軌垂直布置形式在滑枕只有部分鑲嵌在滑鞍中時有著更好的靜態(tài)性能 通過模態(tài)分析可知滑鞍的動態(tài)特性良好， 完全可以避免共振( 2) 使用拓撲優(yōu)化分析能較精確地找出滑鞍的******材料分布和最優(yōu)結(jié)構(gòu)形式 然后根據(jù)拓撲優(yōu)化結(jié)果同時結(jié)合工藝及其生產(chǎn)的具體要求進行設計， 可以獲得最好的設計結(jié)果( 3) 尺寸優(yōu)化首先選擇合適的尺寸參數(shù)， 然后通過靈敏度分析找出各設計變量對滑鞍重量和******變形量的影響程度， 以影響******的 3 個尺寸參數(shù)作為設計變量， 綜合考慮橫梁的重量和******變形量， 利用響應面法構(gòu)造回歸方程， 然后用 matlab 優(yōu)化工具箱對滑鞍進行多目標優(yōu)化求解， 得到最優(yōu)的尺寸參數(shù) 通過拓撲優(yōu)化和尺寸優(yōu)化滑鞍質(zhì)量減輕了 227． 8 kg， 相比原結(jié)構(gòu)質(zhì)量減輕15． 32%， ******變形量減少了0． 241 6 m，相比原結(jié)構(gòu)******變形量減少 9． 94%， 同時一階固有頻率略有提高 說明本文提出的滑鞍優(yōu)化設計方法是合理可行的， 同時也可以應用到機床其他零部件及整機的優(yōu)化分析中海天精工是一家集銷售、應用及服務于一體的公司。產(chǎn)品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機、石墨機、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機床的生產(chǎn)工廠設在廣東省寧波市，目前其生產(chǎn)的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務！聲明：本站文章均來自網(wǎng)絡，所有內(nèi)容不代表本站觀點，本站不承擔任何法律責任！