資源描述：
《大型數(shù)控落地銑鏜床主軸箱設(shè)計研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2010年第7期·工藝與裝備·文章編號：1001—2265(2010)07—0071—04大型數(shù)控落地銑鏜床主軸箱設(shè)計研究水夏鏈，姚銀歌，翟華，季焓，潘康健，豐云(1．合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院CIMS研究所，合肥230009；2．蕪湖恒升重型機(jī)床有限公司，安徽蕪湖241000)摘要：通過CAD建立了主軸箱結(jié)構(gòu)的三維模型，采用ANSYS進(jìn)行靜態(tài)分析，獲得了主軸箱在銑削剛度最弱時應(yīng)變，根據(jù)計算結(jié)果以增強(qiáng)剛度為目的改進(jìn)主軸箱的結(jié)構(gòu)。有限元分析結(jié)果表明，改進(jìn)后結(jié)構(gòu)剛度符合設(shè)計要求，為實際設(shè)計生產(chǎn)提供了理論基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：落地銑鏜床；主軸箱；有限元；靜力分析中圖分類號：TH123：TG
2、65文獻(xiàn)標(biāo)識碼：AResearchonDesignoftheNCBoringandMillingMachineSpindleBoxXIALian，YAOYin—ge，ZHAIHua，JIHan，PANKang—jian，F(xiàn)ENGYun(1．SchoolofMachineryandAutomobileEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China；2．WuhuHengshengHeavyMachineCo．，LTD，WuhuAnhui241000，China)Abstract：TheNCboringandmilli
3、ngspindleboxCADmodelhasbeenbuiltbyCADsoftware，itisbeingana-lyzedthestaticcharacteristicsbyfiniteelementanalysisandobtainingthedisplacementinthepoorstiffnessconditions．Improvingitsstructuretostrengthenstiffnessbythecalculateresult．TroughFEA，theresultshowsthatthestructureCansatisfyitsrigidcoman
4、d．Itprovidesatheoreticalbasisfortheactualdesignandproduct．Keywords：spindlebox；FEA；staticanalysis；NCboringandmillingmachine0引言較小的設(shè)計要素。2主軸箱有限元建模主軸箱是數(shù)控銑鏜床重要部件，主要用于安裝機(jī)床主軸及其傳動零件。數(shù)控銑鏜床在加工過程中，滑2．1Ansys預(yù)處理．枕和鏜桿要伸出主軸箱，結(jié)合有關(guān)附件的重力，使主軸根據(jù)經(jīng)驗設(shè)計，箱體導(dǎo)軌處剛度值是影響加工精箱前端向下變形，對立柱加載一個力矩，影響銑軸、鏜度的主要因素。箱體、箱蓋螺紋連接處的局部應(yīng)力值軸、立
5、柱的剛度，降低了加工精度?。因此，主軸箱必對計算主軸箱的剛度影響較小，故螺栓連接簡化處理。須有足夠的剛度。傳統(tǒng)設(shè)計主軸箱時大多采用經(jīng)驗公箱體和箱蓋的連接采用布爾運算中Glue，方便后續(xù)網(wǎng)式進(jìn)行驗算，不能準(zhǔn)確地計算出主軸箱各個部位的應(yīng)格劃分和求解。力和變形。文獻(xiàn)[5]對同規(guī)格閉式結(jié)構(gòu)主軸箱進(jìn)行了2．2材料與屬性有限元分析。本文主要對此規(guī)格開口式主軸箱的剛度主軸箱采用鑄造，材料為HT300，密度為7400進(jìn)行限元分析。用三維設(shè)計軟件對主軸箱建立實體模kg／m，彈性模量為145GPa，泊松比為0．26，長度單位型，通過有限元軟件計算其在銑削工況下的應(yīng)力和變m。忽略溫度的影響。形，并根據(jù)
6、計算結(jié)果以增強(qiáng)剛度為主要目的改進(jìn)主軸箱的結(jié)構(gòu)。為主軸箱的設(shè)計提供了理論依據(jù)，提高了2．3網(wǎng)格劃分生產(chǎn)效率。Solidl85單元通過8個節(jié)點來定義，每個節(jié)點有3個沿著xyz方向平移的自由度，單元具有超彈性、應(yīng)力l主軸箱CAD模型鋼化、蠕變、大變形和大應(yīng)變能力。采用Solidl85單運用三維軟件SolidWorks進(jìn)行建模。建模過程元，主軸箱劃分為224505個單元，共63149個節(jié)點。中忽略了螺孔、凹槽及圓角等對有限元計算結(jié)果影響收稿日期：2009—12—21；修回日期：2010—03—24基金項目：安徽省十一五重大科技攻關(guān)項目(2008AKKG0391)作者簡介：夏鏈(1964一
7、)，女，四川樂山人，合肥工業(yè)大學(xué)副教授，工學(xué)碩士，主要從事數(shù)字化設(shè)計與制造、機(jī)械CAD／CAE／CAM等，(E—mail)geziyao@126．eom。—·工藝與裝備·組合機(jī)床與自動化加工技術(shù)2．4邊界條件處理就難以保證，故有限元靜力分析的關(guān)鍵在于此。圖2節(jié)點總位移云圖可看出主軸箱前側(cè)導(dǎo)軌面節(jié)點的位移邊界條件是有限元計算中的關(guān)鍵因素，對分析結(jié)值為：0．688×10～～0．207×10～m，根據(jù)經(jīng)驗，位移值果有重要影響。分析主軸箱實際工作狀態(tài)，確定有限偏大，剛度不足，不能滿足一定
