螺旋铣孔装备单元内套筒动态性能分析与优化.pdfVIP

第 4期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 NO．4 2012年 4月 M odularM achineTool Autom aticM anufacturingTechnique Apr．2012 文章编号 ：1001—2265(2012)04—0087—04 螺旋铣孔装备单元内套筒动态性能分析与优化 史瑞航 ，胡永祥 ，梁鑫光 ，姚振 强 (上海交通大学 机械与动力工程学院 机械 系统与振动国家重点实验 室，上海 200240) 摘要 ：针对飞机装配制造 中螺旋铣孔装备的核心部件 内套筒，运用 Ansys，开展动态性能分析与优化。 通过模态分析 ，发现一 、二阶固有频率均处在加工频率范围内。为减轻质量和避免一阶频率共振 ，对 内套筒进行结构优化设计。优化 结果表 明：质量降低 35．7％，一阶 固有频率降低 11．9％，脱离加工 频率范围。已将优化结果应用在样机制造 中，为减轻样机质量，提高样机动态性能提供有力支撑 。 关键词 ：螺旋铣孔 ；套筒；模态分析；优化设计 中图分类号 ：TH16；TG65 文献标识码 ：A DynamicperformanceAnalysisand OptimizationforInnerSleeveofHelicalM illingEquipm entUnit SHIRui—hang，HU Yong—xiang，LIANG Xin—guang，YAO Zhen—qiang (SchoolofMechanicalEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，TheStateKeyLaboratoryofMechani— calSystemandVibration，Shanghai200240，China) Abstract：DynamicperformanceanalysisandoptimizationiscarriedoutwithAnsys，foran innersleeve， thecorepartofhelicalmillingequipmentinaircraftassembly．Thefirstandsecondordernaturalfrequen- ciesarefound intheprocessingrfequencyrangebymodalanalysis．Structureoptimizationdesign iscar— riedoutfortheinnersleevetoreducemassandavoidthefirstorderresonantfrequency．Theresultofthe optimization showsthatthemassandthefirstorderrfequencyarereducedby35．7％ and11．9％ respec— tively，and thefirstorderrfequencyleavesfrom theprocessingrfequencyrange．Theoptimization result hasbeenused inprototypemanufacturing，and suppliesstrong supportforreducingprototypemassand improving thedynamicperformance． Key words：helicalmilling；sleeve；modalanalysis；optimizationdesign 对螺旋铣孔虚拟样机进行进行模态分析时 ，发现整 O 引言 机的第一阶振型发生在内套筒上 ，从而对工艺参数 螺旋铣孔装备是一种应用在机翼等主承力部件 进行 限制 ，避开共振 区 。在其它领域 ，对类似筒件 装配制孔 的自动化装备 。主承力结构件普遍采用新