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石墨加工中心哪个牌子好?

文章出处:石墨加工中心责任编辑:上善精机 人气: 发表时间:2019-07-17 20:56

  近年来,随着我国航空航天、汽车、铁路、机床等行业的不断发展,石墨加工中心机床已成为制造业大零件加工的核心,具有加工质量高、加工量大等优点。跨度大,刚度高,效率高。石墨加工中心的性能直接影响到零件加工的质量和精度。石墨加工中心横梁构件的静、动态特性是影响加工中心性能的主要因素。因此,优化和改进现有的梁结构,以满足石墨加工中心的要求,是一个迫切需要解决的问题。本文采用有限元分析方法,对横梁结构的动、静状态进行了分析,得出了横梁结构的优化设计和改进方案。
石墨加工中心哪个牌子好

1.石墨加工中心和梁组件的结构特征

  石墨加工中心主要由工作台、主轴箱、冷却箱、横梁、滑枕、滑座等组成。石墨加工中心加工中心主要由双壁边梁结构支撑。其中,横梁组件主要包括主轴箱、滑动鞍座、主轴和横梁,主要实现双壁侧梁上沿导轨的进给运动,进给运动方向主要为X轴。横梁组件还承载着枕木和滑动座,其中枕木主要在滑动座上上下移动,而滑动座主要沿着横梁上的导轨左右移动。在石墨加工中心运行过程中,当滑块运行到最低点,滑块处于横梁的中间位置时,横梁的弯曲变形能力达到最大,从而对横梁各部件形成集中载荷。导致横梁的最大弯曲变形。此外,为了保证快速准确的加工,在加工过程中,梁组件会受到自身重力、加速度和减速度惯性力以及复杂的切屑力的影响,梁组件成为一个薄弱环节。因此,一些学者提出石墨加工中心最关键的部件,只有保持良好的动、静性能,才能对大、重工件进行加工,保证其满足高速运转的要求。

石墨加工中心

2.基于有限元分析的梁结构静动力分析

  本文重点研究了石墨加工中心梁组件的最大弯曲变形状态。通过使用三维软件Soid Works构建实体模型,在构建实体模型的过程中,为了保证计算效率和操作精度,简化了梁相关组件,最后实现了动态梁结构的静态特性采用有限元分析软件。详细分析。

2.1梁模型施工

  由So id Works构造的实体模型,其中梁和滑座为铸件,设定材料为HT250,材料特性设定为:密度7 200 kg / m3,泊松比0.27,弹性模量1.3倍; 105兆帕。将组合梁结构实体模型导入ANSYSWorkbench有限元分析软件,然后利用有限元分析组件将梁结构联网。由于网格的划分将直接影响有限元分析软件计算的速度和精度[3],基于此研究,主要结构是使用Solid45单元结构,其中单元结构设置为80mm,最后通过使用免费网格。除法方法最终得到梁构件的有限元模型,如图2所示。

  其中,自由网格划分是最自动化的网格划分技术之一。它不仅可以在曲面上自动生成三角形或四边形网格,还可以在体上自动生成四面体网格,节省时间和精力。在啮合过程中,为了保证操作的准确性和效率,仅保留梁和柱以及相关部件以简化模型。同时,应忽略并采用三维类型的倒角,倒圆和凸台等小功能。

  三维模型采用平面化和线性化方法处理小曲率曲面和小锥度曲面。

2.2约束和荷载分析

  由于梁和柱主要采用螺栓固定,对梁的约束主要是通过螺纹孔的自由度来实现的,该螺纹孔对应于梁上固定螺栓的位置,即相应螺纹的自由度。实现了固定螺栓的孔。对梁的约束。同时,应在梁的弯曲变形最大的位置施加载荷。最后,根据力学模型计算由负载力转换的压力,并施加到工作表面以施加其自身的重力。另外,梁部分在操作过程中,它所承受的力包括自身的重力、切屑力芯片加工中的摩擦力、惯性力、振动干扰力和固定和运动部件相对运动产生的热应力等,以便于计算和分析,在P在分析过程中,将梁构件的接触变形视为刚性接触,采用布尔运算将梁构件视为一个整体[5]。梁组件的重力被视为施加的荷载;切屑力只考虑从X到切屑力的主轴系统;最后进行了有限元分析。

  2.3 结果分析

  石墨加工中心静分析的主要目的是确定加工中心的静刚度。本文分析了石墨加工中心横梁的主要受力构件为简支梁,导致横梁变形的关键因素是“497”和自重。因此,在对横梁结构进行静态分析时,不仅要考虑横梁本身重力引起的静态变形,还要考虑横梁的结构。横梁的滑块和枕头在运动过程中也容易弯曲。

  通过对横梁结构受力情况的分析,发现横梁总位移和变形占40.34%,横梁结构变形主要为弯曲和扭转。横梁结构的变形不仅会导致主轴的位移偏差,还会对龙门加工中心的加工质量和精度产生很大的影响。影响很大。同时,有限元模型对梁的模态分析结果表明,梁结构的主要模态频率和振动类型主要见表2。

  从上述结果可以看出,光束的第一阶是第一阶的最低阶,这表明阶段是光束结构的最差动态链路性能。为了有效地改善梁组件的动态性能,梁必须是结构优化和改进。

3.改进梁结构设计

3.1横梁结构改进方案

  通过对上述梁的静态和动态分析,梁是最薄弱的环节,需要加强以适应整个机器的高速运转。梁的一级振动频率相对较低,振动主要是局部肋振动,表明肋条较弱。需要进一步加强。为了确保龙门加工中心梁的特性,操作的简化和改进成本的最小化以及改进效果的最大化,我们仅优化梁结构中的梁结构。

  设计了肋骨的布局和应力条件。通过将梁的原始肋条改变为V形结果,梁结构的外部结构尺寸没有相应地调整。具体的改进方案是:保持肋的厚度不变为20mm,并将原始的十字形肋结构改变为V形结构。通过坚固的工作分析改进的质量,结果比原始质量低20千克。之后的质量为4730千克。

3.2改进前后静动态性能对比

  利用有限元分析软件对改进后的组合梁进行了静动态分析。结果表明,改进后的梁结构一阶频率由48.1赫兹提高到58.2赫兹,比原结构高出17.4%,最大变形比原结构低7.5%。从以上结果可以看出,改进后的梁单元的频率有了很大的提高。采用有限元分析方法对改进后的梁单元进行了分析。软件分析结果表明,改进后的梁单元达到了预期的效果。

  本文利用有限元分析软件对梁结构进行了静动力分析,找出了梁构件中最薄弱的部分横梁在整个横梁组合中变形最大,一阶频率较低。针对横梁存在的两个问题,提出了一种改进方案,即将横梁内板筋的结构由横截面改为V形,保持原尺寸不变。改进后的横梁总成试验指标比以前更合理、更理想,能满足龙门加工高速、高精度的要求。本文在实际理论分析的基础上,提出了横梁结构的优化设计方案,并利用软件工具获得了准确的数据,为横梁结构的优化设计提供了理论依据。对类似于横梁的部分构件的结构优化设计具有一定的参考价值。该方案操作简单,易实现,在石墨加工中心优化中具有实际应用意义。

 

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