基于Workbench静刚度分析的DVG850立柱优化设计.pdfVIP

2011年 1月 机床与液压 Jan．2011 第39卷 第 1期 MACHINE TOOL HYDRAULICS Vo1．39No．1 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．01．018 基于Workbench静刚度分析的DVG850立柱优化设计 张功学 ，张宁宁 ，吕玉清 (1．陕西科技大学机 电工程学院，陕西西安710021； 2．宁夏中卫大河机床有限责任公司，宁夏中卫755000) 摘要：采用Workbench有限元分析软件对DVG850高速立式加工中心的立柱进行静刚度分析，并对立柱壁厚、筋的高 度 以及立柱顶部开 口大小进行优化。结果表明：立柱壁厚是影响立柱整体静刚度的主要因素；将立柱壁厚增加 10mm，立 柱筋高度增加 15mln，立柱顶部开 口减小25mm，在立柱的总质量增加28．3％的情况下，立柱的刚度能够满足设计要求。 关键词：静刚度；立柱；有限元 中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号 ：1001—3881(2011)1—062—4 OptimizationDesignoftheVerticalColumnofDVG850 BasedonStatic砒 dityAnalysisofW orkbench ZHANG Gongxue ，ZHANGNingning ，LV Yuqing (1．InstituteofMechanicalandElectricalEngineering．ShaanxiUniversityof ScienceandTechnology。Xi’allShaanxi710021，China； 2．NingxiaZhongweiDaheMachineToolCo．，Ltd．，ZhongweiNingxia755000，China) Abstract：ThestaticrigidityofverticalcolumnofDVC-850high—speedvertical typemachiningcentrewasanalyzedadoptingfinitede- rnentanalysissoftwareWorkbench．Theparameters，including thewallthicknessofve~calcolumn，thebarheightandopeningde eeon topofvertical column，wereoptimized．Theresultsshowthat：thewallhticknessofcolumnisthemaininfluential factorinoverallstaticri— gidityofthecolumn；byincreasing10rnlnonhtewallthicknessand15mmonheightofcolumnreinforcedbra，decreasing25mlnatopen· ingontopofcolumn，inhteeventofhtetotalnla~sincreasing28．3％，thedesignrequirementsofcolumnrigiditycanbemet． Keywords：Staticrigidity；Vertical column；Finiteelement 高速立式加工中心是精度和 自动化程度很高的机 电产品，与普通机床相比，对其机械部分的刚度、抗 振性以及热变形的机械性能要求更高…。并且高速立 式加工中心在工作过程中，由于主轴高速旋转，刀具 部位振动较大，因而会影响加工零件的表面质量和精 度 。作者采用有限元方法，利用 Workbench有限元 分析软件 ，对结构设计中可预知的薄弱环节进行分析 及参数优化。运用 CAE强大的计算分析功能避免大 量的人力 、物力和财力的浪费，提高设计质量，降低