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0 引言

加工機(jī)床的高速化對(duì)機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能提出了越來(lái)越高的要求，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方面都開(kāi)展了大量的研究。加工中心進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)及工作臺(tái)為研究對(duì)象，建立了進(jìn)給系統(tǒng)的有限元模型，利用ANSYS Workbench軟件進(jìn)行了分析，以提高工作臺(tái)的固有頻率為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行了工作臺(tái)的尺寸優(yōu)化[1]；在高速臥式加工中心動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)候，通過(guò)動(dòng)態(tài)測(cè)試的方法獲得導(dǎo)軌結(jié)合面的特性參數(shù)并將其應(yīng)用到數(shù)字仿真模型中，提高了模型的精度。在加工中心的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)主要部件的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，提高了加工中心的靜動(dòng)態(tài)特性[2]；以機(jī)床床身為研究對(duì)象，建立床身的簡(jiǎn)化有限元模型，以固有頻率作為衡量床身動(dòng)態(tài)性能優(yōu)劣的指標(biāo)，重點(diǎn)研究床身固有頻率的變化趨勢(shì)以及主軸箱支撐臺(tái)筋板布置方式對(duì)床身動(dòng)態(tài)特性的影響，并對(duì)此提出有效的解決方案[3]。

床身是機(jī)床關(guān)鍵零部件之一，是整個(gè)機(jī)床的基礎(chǔ)，主要起承重的作用[4,5]。本文在前期研究的基礎(chǔ)上，以某大型臥式加工中心床身為研究對(duì)象，該床身由于采用傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，缺乏相關(guān)動(dòng)態(tài)特性分析的支撐，所以有必要對(duì)該臥式加工中心床身進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，找到其結(jié)構(gòu)剛度的薄弱環(huán)節(jié)。本文首先建立了床身部件的三維模型，利用有限元軟件ANSYS Workbench對(duì)床身結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)分析，為床身結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化指明了方向。

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結(jié) 論

1）對(duì)試制加工中心床身進(jìn)行實(shí)體化建模并運(yùn)用ANSYS Workbench有限元分析軟件對(duì)床身進(jìn)分析，得出了改床身結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)態(tài)特性。

2）通過(guò)對(duì)前四階頻率的振型研究，分析了試制床身在不同頻率振型下的變形，指出了其結(jié)構(gòu)剛度的薄弱點(diǎn)，為該臥式加工中心床身的優(yōu)化打下了基礎(chǔ)并提供了一定的方向。

臥式加工中心床身結(jié)構(gòu)的有限元分析

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