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高速立式加工中心模态分析及结构优化设计

朱军  
【摘要】: 为提高数控机床的加工性能,必须使其具有良好的结构动、静态性能。论文通过对高速立式铣床XH786A的结构进行模态分析,并和模态实验数据进行对比,修正了零、部件的CAD/CAE模型。在对原整机有限元模型进行分析的基础上,对机床主要零、部件筋板布局形式做了优化设计,提高整机的动、静态性能。论文主要研究内容如下: (1)采用动、静态结合的设计方法对数控铣床的整机及主要零、部件进行优化设计。 (2)在大型有限元分析软件ANSYS平台上,利用基于元结构和框架尺寸优化的理论,对床身和立柱进行了优化设计,并取得了较好的效果。 (3)对整机有限元模型进行了动静态分析,根据振型找出影响机床动静态特性和加工精度的薄弱环节。以体积为约束,结构柔顺度为目标函数对此薄弱环节进行了拓扑优化,得到了较好的优化结果。


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