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基于有限元的高速数控车床床身结构分析与优化 被引量：11
1
作者 库祥臣 傅扬威 杨俊杰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第2期33-36,共4页
床身是车床的重要基础件,它的静、动态特性直接影响车床的加工精度与作业稳定性。以ADI高速数控车床床身为研究对象,建立床身的三维实体模型与有限元模型,借助ANSYS有限元分析软件对其进行静力分析和模态分析。以降低数控车床床身变形... 床身是车床的重要基础件,它的静、动态特性直接影响车床的加工精度与作业稳定性。以ADI高速数控车床床身为研究对象,建立床身的三维实体模型与有限元模型,借助ANSYS有限元分析软件对其进行静力分析和模态分析。以降低数控车床床身变形量和提高低阶固有频率为目标,根据分析结果对车床床身原设计进行改进,通过有限元分析对比,提出在床身内部与上导轨区域增加筋板和床身底部薄弱部分填厚的结构优化方法。经仿真分析优化后的床身动、静刚度明显增强,低阶固有频率明显提高。 展开更多
关键词 高速数控车床 床身 有限元分析 结构优化
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立式加工中心床身静动态特性分析及优化 被引量：12
2
作者 高东强 陈超群 +1 位作者 马金锋 杨飞 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第12期221-223,227,共4页
以DVG850立式加工中心床身为研究对象,采用SolidWorks软件对V字加强筋形式的床身进行三维建模,通过专有程序接口将模型导入到ANSYS Workbench软件中。利用ANSYS Workbench有限元分析软件对该床身进行静力学分析和模态分析,根据分析结果... 以DVG850立式加工中心床身为研究对象,采用SolidWorks软件对V字加强筋形式的床身进行三维建模,通过专有程序接口将模型导入到ANSYS Workbench软件中。利用ANSYS Workbench有限元分析软件对该床身进行静力学分析和模态分析,根据分析结果了解其静、动态特性。然后应用ANSYS Workbench中的拓扑优化模块对床身V字加强筋的床身结构进行优化和改进,经过分析可以得到优化后的床身静动态性能都有所提高,而且将原床身的质量减轻了19.1kg。另外,对改进的床身进行了谐响应分析,分析结果与模态分析一致。 展开更多
关键词 床身 WORKBENCH 静动态特性 拓扑优化 谐响应分析
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CK1416型数控车床床身结构动态分析 被引量：5
3
作者 卢熹 孙庆鸿 +5 位作者 张建润 陈南 孙序泉 陈佩民 周永良 罗狄 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2003年第6期45-47,共3页
基于CK1416型数控车床床身的动态测试和有限元建模分析,在CAD/CAE技术的支持下,对床身结构进行了动态优化设计,改进后的车床床身具有良好的动态特性。
关键词 CK1416型 数控车床 床身 结构 动态分析 CAD CAE
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基于ANSYS的数控车床床身的动态特性分析 被引量：5
4
作者 葛云 张立平 +1 位作者 王卫兵 王磊 《机械》 2008年第2期30-32,共3页
车床床身是整台机床的基础和支架,它的振动影响着零件的加工精度,由于PRO/E强大的建模功能及ANSYS的分析功能,本文在PRO/E中建立模型,在ANSYS中进行模态分析,提取了床身的前五阶模态,并分析床身的固有频率,振型及其动态特性。为设计者... 车床床身是整台机床的基础和支架,它的振动影响着零件的加工精度,由于PRO/E强大的建模功能及ANSYS的分析功能,本文在PRO/E中建立模型,在ANSYS中进行模态分析,提取了床身的前五阶模态,并分析床身的固有频率,振型及其动态特性。为设计者在床身的设计中提供理论依据,避免产生大的振型或者发生共振,从而保证整台机床的设计和加工精度。 展开更多
关键词 有限元 床身 模态分析 谐响应
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床身的铸造工艺设计及数值模拟 被引量：7
5
作者 王华 刘艺 《热加工工艺》 北大核心 2020年第15期58-63,共6页
对机床床身进行铸造工艺设计,采用充型平稳、冲刷力小,且具有一定挡渣能力的半封闭式浇注系统,浇注系统为中间注入式。并根据同时凝固原则设计工艺的补缩系统,最终采用压边冒口对铸件进行补缩。采用CREO软件进行零件的建模,再利用ProCas... 对机床床身进行铸造工艺设计,采用充型平稳、冲刷力小,且具有一定挡渣能力的半封闭式浇注系统,浇注系统为中间注入式。并根据同时凝固原则设计工艺的补缩系统,最终采用压边冒口对铸件进行补缩。采用CREO软件进行零件的建模,再利用ProCast软件对铸造过程进行模拟。根据模拟结果分析与多次优化后,确定最终的设计方案成功消除铸造缺陷,优化了铸造工艺。 展开更多
关键词 机床床身 同时凝固 模拟分析
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基于ESO算法的深孔机床多工况拓扑优化 被引量：6
6
作者 阴书玉 薄瑞峰 +1 位作者 闫帅印 沈兴全 《制造技术与机床》 北大核心 2014年第8期69-73,共5页
为了实现深孔机床床身的轻量化设计,根据渐进结构优化(ESO)基本理论,以有限元软件ANSYS中的APDL语言对ANSYS单元生死功能进行二次开发;基于机床在切削作用下的典型工况,建立了基于应变能准则的多工况结构渐进优化算法,并将其应用到深孔... 为了实现深孔机床床身的轻量化设计,根据渐进结构优化(ESO)基本理论,以有限元软件ANSYS中的APDL语言对ANSYS单元生死功能进行二次开发;基于机床在切削作用下的典型工况,建立了基于应变能准则的多工况结构渐进优化算法,并将其应用到深孔钻床床身的结构拓扑优化中;以多工况下应变能为约束条件,以重量最小为目标函数,对床身进行了结构优化,得到了最优的拓扑结构;最后,根据优化后概念模型对其进行了重构设计。结果表明:在保证满足工作要求的前提下,优化后床身的静、动态性能有所提高,同时整体质量减少了14.47%,从而有效地实现了轻量化设计,为企业提供了新的床身结构方案。 展开更多
关键词 床身 深孔机床 渐进结构优化法 拓扑优化
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基于有限元分析技术的CW61200-18T型重型车床床身设计与研究
7
作者 杨曼云 《机械工程师》 2024年第10期22-28,共7页
为了提高产品的设计性能并及时发现设计缺陷,在CW61200-18T型重型车床床身设计中引入有限元方法和分析理论为基础的数值分析及优化设计方法。在机床样机试制之前对床身性能进行了定性及定量的预测及评估分析,为提高机床的加工精度,提升... 为了提高产品的设计性能并及时发现设计缺陷,在CW61200-18T型重型车床床身设计中引入有限元方法和分析理论为基础的数值分析及优化设计方法。在机床样机试制之前对床身性能进行了定性及定量的预测及评估分析,为提高机床的加工精度,提升机床产品质量,缩短产品的设计与制造周期及降低产品开发成本提供了有效方法及手段。 展开更多
关键词 重型车床 床身 静动力学特性 数值分析
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机床床身铸造残余应力的仿真分析研究 被引量：4
8
作者 刘杨 张宇 +1 位作者 郭汉德 胡敏敏 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第19期97-100,共4页
以某机床床身铸件为研究对象,通过Procast铸造仿真软件对床身铸造应力进行仿真,得到了床身铸造过程中不同时刻的温度场、流场以及铸造落砂后应力场。分析温度场及残余应力场分布规律可以从理论上对现有的铸造工艺进行评价。结果表明,铸... 以某机床床身铸件为研究对象,通过Procast铸造仿真软件对床身铸造应力进行仿真,得到了床身铸造过程中不同时刻的温度场、流场以及铸造落砂后应力场。分析温度场及残余应力场分布规律可以从理论上对现有的铸造工艺进行评价。结果表明,铸造过程中床身产生了大量的残余应力,残余应力分布具有一定的规律。 展开更多
关键词 床身 铸造 残余应力
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基于神经网络的精密磨床床身结构优化研究 被引量：3
9
作者 柯晓龙 林晓辉 王春锦 《制造技术与机床》 北大核心 2014年第8期74-77,共4页
变形和固有频率是评价精密机床结构刚性的重要参数。为了提高磨床的整体刚性,提出一种利用BP神经网络来优化精密磨床床身结构的方法。以自主开发的高精度平面磨床2MK1760为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS对床身进行静力分析和模态分... 变形和固有频率是评价精密机床结构刚性的重要参数。为了提高磨床的整体刚性,提出一种利用BP神经网络来优化精密磨床床身结构的方法。以自主开发的高精度平面磨床2MK1760为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS对床身进行静力分析和模态分析。为了减小精密磨床的变形和振动,将部分关键参数作为神经网络的输入,以此预计床身尺寸参数与变形量和固有频率之间的关系,从而获得磨床床身的优化尺寸。分析结果表明,通过神经网络优化后的床身变形量相比初始结构减小了36.51%,而固有频率增加了11.96%。 展开更多
关键词 精密磨床 床身 有限元 BP神经网络 优化
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基于数值仿真的机床床身铸造工艺研究 被引量：3
10
作者 薛冰冰 张丰收 +1 位作者 王安民 徐红玉 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第15期45-48,共4页
采用有限元分析软件ANSYS对机床床身的铸造过程进行了数值仿真。通过对铸件凝固过程的温度场和应力场的计算,预测了铸造裂纹产生的位置,预测结果与实际生产情况相吻合。在对产生铸造裂纹主要因素分析的基础上,提出了铸造工艺改进措施。... 采用有限元分析软件ANSYS对机床床身的铸造过程进行了数值仿真。通过对铸件凝固过程的温度场和应力场的计算,预测了铸造裂纹产生的位置,预测结果与实际生产情况相吻合。在对产生铸造裂纹主要因素分析的基础上,提出了铸造工艺改进措施。实际生产表明,采用改进工艺可有效减少床身铸造裂纹,提高铸件质量。 展开更多
关键词 床身 铸造裂纹 数值模拟 残余应力
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基于ANSYS的数控铣床床身动态特性分析 被引量：3
11
作者 罗生梅 刘伟 罗富方 《自动化与仪器仪表》 2015年第4期85-87,共3页
以QYJ-8数控铣床床身为研究对象,通过分析床身结构特点利用Solidworks软件建立三维实体模型。利用ANSYS软件对床身进行有限元分析,得到前五阶固有频率和振型,识别床身结构的薄弱环节。通过分析床身振动特性,对比不同筋板型式对床身固有... 以QYJ-8数控铣床床身为研究对象,通过分析床身结构特点利用Solidworks软件建立三维实体模型。利用ANSYS软件对床身进行有限元分析,得到前五阶固有频率和振型,识别床身结构的薄弱环节。通过分析床身振动特性,对比不同筋板型式对床身固有频率的影响,选出合理的筋板型式,改善动态特性,提高动刚度。 展开更多
关键词 床身 有限元 固有频率 动态特性
原文传递
钢轨焊缝磨床床身动态特性分析及优化 被引量：3
12
作者 孔杰 《湖南文理学院学报（自然科学版）》 CAS 2014年第1期45-49,共5页
使用三维造型软件建立钢轨焊缝磨床的床身.使用有限元分析软件ABAQUS对床身做了模态分析,获得了床身的固有频率和振型.讨论了不同的筋板结构布局以及不同部位的筋板厚度对床身动态特性的影响.最终通过增加床身的高度,提高了床身的固有频率.
关键词 磨床 床身 筋板 模态分析
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基于ANSYS WORKBENCH数控铣床床身的静模态分析 被引量：3
13
作者 李和明 《现代制造技术与装备》 2014年第6期23-24,45,共3页
某型强力切削普通铣床的零部件质量和整机装配质量均满足设计要求和工艺要求,整机静态精度检验合格,但在试件切削过程中,出现振刀现象。为了查明机床振刀问题,利用ANSYS WORKBENCH进行结构静力学分析和模态分析。文章主要讲解床身的分... 某型强力切削普通铣床的零部件质量和整机装配质量均满足设计要求和工艺要求,整机静态精度检验合格,但在试件切削过程中,出现振刀现象。为了查明机床振刀问题,利用ANSYS WORKBENCH进行结构静力学分析和模态分析。文章主要讲解床身的分析过程,获取床身在最大受力工况下的形变量和固有频率、最大振幅、振型等数据,用以判断床身的设计是否合理。 展开更多
关键词 有限元 床身 静力分析 模态分析
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高速立式加工中心床身结构改进及不同工况下的分析 被引量：2
14
作者 高东强 王伟 +2 位作者 陈超群 孙倩 张希峰 《制造技术与机床》 北大核心 2015年第6期102-104,108,共4页
利用Workbench对立式加工中心的复合筋床身结构进行拓扑优化,根据优化结果,在原结构基础上增加了两个出砂孔,以及增大床身底部筋格的面积,高速立式加工中心是处于运动状态的,针对工作台处于三种不同的极限工况(左极限、居中、右极限),... 利用Workbench对立式加工中心的复合筋床身结构进行拓扑优化,根据优化结果,在原结构基础上增加了两个出砂孔,以及增大床身底部筋格的面积,高速立式加工中心是处于运动状态的,针对工作台处于三种不同的极限工况(左极限、居中、右极限),对改进后的床身结构进行静力分析,通过对分析结果进行比较可知改进后的床身结构在X、Y、Z这3个方向的变形量都减小,说明改进后的床身结构的静态性能得到提高,分析结果为同类床身结构的改进设计提供了参考和思路。 展开更多
关键词 床身 加工中心 复合筋 拓扑优化 极限工况
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CW6140型车床床身模态分析 被引量：2
15
作者 李娜娜 万中 《山西建筑》 2012年第13期249-251,共3页
针对CW6140型车床床身结构建立有限元分析模型,对其进行模态分析,得到车床床身在无阻尼自由振动条件下的固有频率和模态振型,为车床在实际工作状态中避免发生共振以及后续的结构优化工作提供了重要的依据。
关键词 车床床身 模态分析 有限元
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锯片对磨机床床身动态分析与优化 被引量：2
16
作者 张士强 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第7期34-36,40,共4页
针对锯片对磨机床床身结构特点,利用Pro/E三维软件建立其三维模型,并用ANSYS软件进行了静力和模态分析,得到了应力分布图、结构变形图以及前6阶固有频率和模态振型,分析结果表明:节点最大等效应力和节点最大位移均在规定范围之内,各项... 针对锯片对磨机床床身结构特点,利用Pro/E三维软件建立其三维模型,并用ANSYS软件进行了静力和模态分析,得到了应力分布图、结构变形图以及前6阶固有频率和模态振型,分析结果表明:节点最大等效应力和节点最大位移均在规定范围之内,各项数据均符合要求,床身结构整体刚度较好,床身具有良好的静力特性和动态特性,能够满足设计要求。同时在此基础上对床身做了进一步优化,从而可以节约材料,降低成本。为锯片对磨机床的开发提供了理论依据。 展开更多
关键词 对磨机床 床身 模态 固有频率 优化
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高速立式加工中心床身结构分析及优化 被引量：2
17
作者 高东强 王伟 +1 位作者 陈超群 张希峰 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 2014年第5期142-147,共6页
针对立式加工中心的复合筋床身结构,利用Workbench对其静动态性能进行了分析,得到了床身各个方向的变形量,以及前六阶的固有频率,并进行了振型描述,对其做了拓扑优化设计.依据拓扑优化结果,提出了增加两个出砂孔和增大床身底部筋格面积... 针对立式加工中心的复合筋床身结构,利用Workbench对其静动态性能进行了分析,得到了床身各个方向的变形量,以及前六阶的固有频率,并进行了振型描述,对其做了拓扑优化设计.依据拓扑优化结果,提出了增加两个出砂孔和增大床身底部筋格面积等两个改进方法.对改进后的床身结构进行了静动态分析,通过图表对比可知,改进后的床身结构在静动态性能上都有一定的提升.最后,对改进的床身进行了谐响应分析,绘制出频率-振幅曲线图,在该曲线图谱中显示的谐响应分析结果与模态振型相吻合. 展开更多
关键词 床身 加工中心 模态分析 拓扑优化 谐响应分析
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高强度机床床身铸件补焊工艺探析 被引量：2
18
作者 杨新华 管志花 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第1期111-113,116,共4页
针对中高强度灰铸铁机床床身铸件在生产过程中易出现砂眼、气孔、裂纹、划伤及缺损变形等缺陷问题,本文分析讨论了其焊接性、制定补焊工艺的依据及补焊工艺,总结了各种常用灰铸铁补焊的方法及工艺要点,为中高强度灰铸铁机床床身铸件的... 针对中高强度灰铸铁机床床身铸件在生产过程中易出现砂眼、气孔、裂纹、划伤及缺损变形等缺陷问题,本文分析讨论了其焊接性、制定补焊工艺的依据及补焊工艺,总结了各种常用灰铸铁补焊的方法及工艺要点,为中高强度灰铸铁机床床身铸件的补焊提供技术依据。 展开更多
关键词 机床床身 铸件 补焊
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重型车床床身性能分析及多目标参数优化 被引量：2
19
作者 杨志贤 洪后紧 顾寄南 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第5期88-91,95,共5页
以重型卧式车床床身为研究对象,为满足床身在静刚度不降低条件下达到轻量化、动静态性能好这一要求,提出以质量、最大变形和低阶固有频率为目标的优化设计方法。通过正交实验法建立了床身低阶固有频率、最大变形和质量关于筋板厚度的响... 以重型卧式车床床身为研究对象,为满足床身在静刚度不降低条件下达到轻量化、动静态性能好这一要求,提出以质量、最大变形和低阶固有频率为目标的优化设计方法。通过正交实验法建立了床身低阶固有频率、最大变形和质量关于筋板厚度的响应面模型,并对模型的准确性进行了验证。运用带有非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对床身进行多目标优化求解,得到了Pareto最优解集。在此基础之上,采用基于信息熵赋权的多目标灰靶决策算法对Pareto解集进行优选。通过对最终方案进行有限元分析,优化后的床身动静态性能略有提高,质量减轻了604kg。具体算例表明,该方法具有实用性。 展开更多
关键词 灰靶决策 遗传算法 正交实验 车床床身 多目标优化
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车床生产中泡沫消失模的应用
20
作者 王金莲 《装备制造技术》 2013年第9期169-170,173,共3页
针对车床生产中单个或极少量零件生产或新产品的开发实验,设计搭建了简易的泡沫模加工平台。以CK6140车床床头箱为例,介绍了泡沫模拆分、各组件制作和组装方法,并介绍了用树脂砂分箱造型法铸造车床床身方法和要点,为消失泡沫模的制造提... 针对车床生产中单个或极少量零件生产或新产品的开发实验,设计搭建了简易的泡沫模加工平台。以CK6140车床床头箱为例,介绍了泡沫模拆分、各组件制作和组装方法,并介绍了用树脂砂分箱造型法铸造车床床身方法和要点,为消失泡沫模的制造提供新的解决方法案例。 展开更多
关键词 泡沫消失模 床头箱 车床床身 树脂砂造型法
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