大型落地铣镗床主轴箱模态分析与动态特性优化.pdfVIP

第2期 组 合机床 与 自动化 加工 技术 No．2 2014年2月 ModularMachineTool AutomaticManufacturingTechnique Feb．2014 文章编号 ：1001—2265(2014)02—0121一o4 DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．02．032 大型落地铣镗床主轴箱模态分析与动态特性优化水 范中廷，武关萍，施 健 (江南大学机械工程学院，江苏 无锡 214122) 摘要：文章利用Pro／E和ANSYSWorkbench分别对数控落地铣镗床主轴箱进行建模和模态分析，分 析主轴箱的各阶 自振频率和振型，有效的预估箱体的振动特性。在此基础上，定义四个结构尺寸作 为设计变量，对主轴箱进行外形尺寸优化，以提高主轴箱的基频，增强主轴箱的抗震性能，为主轴箱 的结构设计提供参考。 关键词：主轴箱；ANSYSWorkbench；基频；模态分析；振动特性 中图分类号：TH133．2；TG65 文献标识码 ：A M odalAnalysisna dDynamicCharacteristicsOptimizationofLargeFloor-Type M illingandBoringMachineSpindleBox FANZhong—ting，WU Mei-ping，SHI—Jian (CollegeofMechanicalandEngineering，JiangNanUniversity，WuxiJiangsu214122，China) Abstract：Inordertoanalyzethenaturalfrequenciesandvibrationmodelandestimatevibrationcharacteris— tics．thispaperworkoutCNC BoringandM illingspindleboxmodelingandmodalanalysisbyhtePm ／E na dANSYSW orkbench．Onhtatbasis．htedynamiccharacteristicofspindleboxisoptimizedthroughdefi— ningmultistructuresizesasdesignvariable．Fundamentalrfequencyofhtespindleboxisincreasedobvious— lyafteroptimizing，asaresult，dampingpropertyofitisenhancedeffectively．Itofferssignificantreferents tostructuredesignofspindlebox． Keywords：spindlebox；ANSYSworkbench；fundamentalrfequency；modalanalysis；vibrationcharacter— istics 制造业的时期，对大型数控机床需求 日益增多，而国外 O 引言 厂商对高性能大型数控落地镗铣床进行垄断，导致其 世界数控机床技术正向着精密、复合、高速、高效 价格昂贵。因此，充分利用结构优化设计技术加快数 方向发展。数控落地式铣镗床作为主要的大型零件加 控落地铣镗床的研究对我国机床行业的发展具有重要 工设备之一，其加工工艺范围广、加工精度高，尤其是 意义，同样对其关键零部件主轴箱进行仿真分析计算 大功率、强力切削是落地铣镗床的一大加工优势。当 是很重要的研究内容 。