如何優(yōu)化的龍門加工中心橫梁輕量化設(shè)計
海天精工 加工中心 鉆攻中心前言：機床輕量化技術(shù)是指在確保機床剛度和加工精度的前提下， 減輕機床重量， 降低機床使用時能量的消耗 橫梁作為定梁動柱龍門式機床的主要移動部件， 更是機床輕量化設(shè)計的重點 國內(nèi)外橫梁的輕量化研究主要集中在兩個方面［1］: 一是通過改變結(jié)構(gòu)材料降低自重， 如以焊接結(jié)構(gòu)代替鑄造結(jié)構(gòu) 采用鋁合金 新型復合材料等代替鋼和鑄鐵; 二是改變結(jié)構(gòu)形式， 尋求最合理的截面形狀 筋板布置 減重孔形狀 近年來興起的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計是根據(jù)算法合理分配優(yōu)化對象( 比如尺寸等設(shè)計參數(shù) 形狀 材料) 以保證橫梁整體的剛度 模態(tài)等特性， 從而讓橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計擺脫了對經(jīng)驗的盲目依賴［2-3］ 拓撲優(yōu)化是結(jié)構(gòu)優(yōu)化的一種， 通過將單元離散， 并賦予偽密度值，在設(shè)計空間內(nèi)， 尋求******材料分布， 實現(xiàn)結(jié)構(gòu)減重動靜態(tài)性能提高的目標［4-6］本文擬從結(jié)構(gòu)上對橫梁進行輕量化研究， 并基于拓撲優(yōu)化模型， 調(diào)整橫梁筋板布置， 完成******剛度的設(shè)計， 同時需要降低橫梁自重 通過對機床橫梁結(jié)構(gòu)進行拓撲優(yōu)化設(shè)計， 提出一種降低自重 提高綜合性能的設(shè)計方法， 對于推進結(jié)構(gòu)優(yōu)化在工程實際中的應用具有重要研究意義1 加工中心整體布局及焊接橫梁初始模型設(shè)計1． 1 加工中心整體布局大型鋁材構(gòu)件高速高效加工中心主要應用于軌道交通 船舶 航空航天用大型鋁材構(gòu)件加工領(lǐng)域， 該加工中心采用床身 工作臺固定， 橫梁 滑座滑枕移動的定梁動柱龍門式結(jié)構(gòu)， 主要結(jié)構(gòu)包括橫梁 滑箱 滑柱 床身 工作臺及兩種刀庫， 總體布局如圖 1 所示海天精工 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) 對焊接橫梁的初始模型進行了靜力學分析討論了在自重作用下， 滑座沿 Y 向左右移動和滑枕沿Z 向上下移動時， 刀頭的變形情況; 模態(tài)分析過程中，獲取了前6 階固有頻率 靜力學分析結(jié)果作為拓撲優(yōu)化的依據(jù)( 2) 在調(diào)整內(nèi)部筋板時， 基于動力優(yōu)化以提高固有頻率為目標， 獲取了影響低階固有頻率的區(qū)域， 并通過筋板對橫梁進行了加強; 在結(jié)構(gòu)減重時， 以最小柔度為目標 同時約束了體積分數(shù)和前幾階固有頻率的下限值， 實現(xiàn)了******剛度的拓撲優(yōu)化設(shè)計( 3) 對橫梁進行了輕量化設(shè)計 基于拓撲優(yōu)化模型， 調(diào)整橫梁筋板布置， 完成******剛度的設(shè)計， 同時降低了橫梁自重 優(yōu)化后， 橫梁重量減輕 11． 5%， 綜合性能得到了明顯的改善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(shè)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！