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1、基于COSMOSXpress的定梁龍門加工中心靜剛度分析楊紅軍王建軍(寶雞機床集團有限公司，陜西寶雞721013)摘要：針對龍門加工中心產(chǎn)品設計中缺少部件及整機剛度參考值問題，通過對一種龍門加工中心的模型設計進行COSMOSXpress有限元分析和計算，獲得了機床主要部件的靜剛度參數(shù)，在此基礎(chǔ)上求解了整機加工剛度參數(shù)K和整機部件的剛度分配比例￡。剛度參數(shù)為龍門加工中心的剛度設計提供了定量參考，求解過程為同類機床的剛度分析提供了一種簡捷可行的方法。關(guān)鍵詞：定梁龍門加工中心剛度COSMOSXpress剛度分
2、配比例中圖分類號：TH122文獻標識碼：AStaticStiffnessAnalysisofFixedCrossbeamGantryFrameMachiningCenterBasedonCOSMOSXpressYANGHongjun，WANGJianjun(BochiMachineToolGroupCo．，Ltd．，Baoji721013，CHN)Abstract：Accordingtoscarcityofstifnessinproductiondesignofgantryflamemachiningc
3、enter，atypeofthismachiningcenterwasanalysedwithCOSMOSXpressFEMandwithcomputationtoacquirethestaticstifnessesofmachine’smaincomponents．Basedonthosestifnesses．thestiffnessKofmachineandra—tio占ofcomponent’Sstiffnesswereseeked．ThosestifineSSparametersprovided
4、confirmableconsultforgantryframemachining(：enteI’design．Theprocessgivesasimplemethodforthesametypemachinetool’Sstiffnessanalysis．Keywords：GantryFrameMachiningCenter；Stiffness；COSMOSXpress；RatioofComponent’SStiffness龍門加工中心廣泛應用于機械行業(yè)各種大型件的度及整機的剛度分配比例，為同類機床的
5、剛度設計提加工，工件一次裝夾能完成銑、鉆、擴、鏜、攻、锪等加工供了參考，也為類似機床的剛度設計與分析提供了一工序。多工序加工對機床精度要求較高，而機床整機種方法與思路。的剛度控制是提高機床加工精度的關(guān)鍵，所以不管是COSMOSXpress是Solidworks軟件附帶的有限元低速重載還是高速龍門加工中心都對機床剛度有較高分析插件，該插件功能單一，但操作簡單，經(jīng)生產(chǎn)實踐的要求。分析精度較好，能滿足單個零件靜態(tài)應力、應變和位移同時，龍門加工中心的機床加工剛度未見于各種等的有限元分析。手冊與資料中，這就給立式
6、龍門加工中心的剛度設計本文分析的摹本思路是：對龍門加工中心整機按與分配帶來了不便。而剛度又是機床再耍的性能指部件分別進行剛度分析，得到各部件的剛度值，然后計標，不合理的機床剛度可能導致機床加工精度低，異常算出整機的剛度值；根據(jù)各部件的剛度值建立整機剛振動，或機床剛度過大，造成浪費。本文在龍門加工中度分配比例。將整機分為工作臺進給部件，主軸部件，心的剛度設計中，應用Solidworks的COSMOSXpress有滑臺部件和立柱橫梁部件四大部件(圖1)，四大部件限元分析，得出一種線軌定梁龍門加二J中心的加工
7、剛組成圖2所示彈性串聯(lián)系統(tǒng)。第一作者：張行，男，1986年生，碩士研究生，主要(收修改稿日期：2010—08～23)研究方向為智能CAD／CAM：文章編號：110122如果您想發(fā)表對本文的看法，請將文章編號填入讀者意見調(diào)壹表中的相應自童。(編輯余捷)黿u『l畢冪1朋DesignandResearch設計與研究立式龍門加工lf】心在、方向上結(jié)構(gòu)不同，靜2部件剛度分析剛度仔在差異。經(jīng)過分析，機床橫梁立柱、上作臺進給在向剛度最弱，所以本文將向作為剛度分析的方2．1主軸部件剛度向。根據(jù)圖1結(jié)構(gòu)簡圖，主軸箱行程位
8、于最下端時，在主軸部件包括主軸箱和z向滾動線性導軌，在載載荷力作用下，各部件支反力最大，變形也最大，荷F?作用下的變形由主軸箱自身的變形和導軌的整個系統(tǒng)剛性最弱，所以本文使用該位置分析整機剛接觸變形兩部分組成。性，部件的所有變形都計算轉(zhuǎn)化為該點的變形位移，以首先使用COSMOSXpress分析得到主軸箱的變便疊加計算。形。以F?作為分析負載作用于切削點，箱體z導軌對于系統(tǒng)存在的絲杠、軸承、導軌等標準外購件，滑塊支撐面固定為輸入條件，使用軟件
