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四軸立式加工中心主軸箱的拓?fù)鋬?yōu)化分析

更新時(shí)間:2022-03-11瀏覽:736次
   四軸立式加工中心的立柱高度是有限的,對箱體類工件加工范圍要減少,這是立式加工中心的缺點(diǎn)。但立式加工中心工件裝夾、定位方便;刃具運(yùn)動(dòng)軌跡易觀察,調(diào)試程序檢查測量方便,可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,進(jìn)行停機(jī)處理或修改;冷卻條件易建立,切削液能直接到達(dá)刀具和加工表面;坐標(biāo)軸與笛卡兒坐標(biāo)系吻合,感覺直觀與圖樣視角一致,切屑易排除和掉落,避免劃傷加工過的表面。與相應(yīng)的臥式加工中心相比結(jié)構(gòu)簡單,占地面積較小,價(jià)格較低。
  四軸立式加工中心的主軸箱的拓?fù)鋬?yōu)化:
  拓?fù)鋬?yōu)化的設(shè)計(jì)思想是在給定的區(qū)域內(nèi)得到優(yōu)的材料分布,其目的是尋求結(jié)構(gòu)的某種構(gòu)件布局,使其在滿足一定約束條件的情況下,可以使其各種性能指標(biāo)達(dá)到優(yōu),從而得到實(shí)體材料的最佳使用方案。
  在對主軸箱進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化時(shí),對其結(jié)構(gòu)的前期處理與前面的靜動(dòng)態(tài)特性分析一致,然后可直接利用分析軟件中的分析功能模塊。在確保其滿足剛度、強(qiáng)度的前提下,以減輕主軸箱的重量為狀態(tài)變量,盡可能大化優(yōu)化其結(jié)構(gòu)形狀。優(yōu)化過程中,其目標(biāo)設(shè)置為30%,然后進(jìn)行計(jì)算。
  在相同工況下,對優(yōu)化后主軸箱展開了靜力學(xué)分析與模態(tài)分析,通過與優(yōu)化前主軸箱對應(yīng)的分析結(jié)果進(jìn)行對比。可以看出,改進(jìn)后主軸箱相比于改進(jìn)前主軸箱在靜剛度稍微有所提高的情況下,其質(zhì)量稍有減少,一、二階固有頻率分別則會(huì)增加。
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