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精密机床床身结构参数的优化设计 被引量:39
1
作者 王艳辉 伍建国 缪建成 《机械设计与研究》 CSCD 2003年第6期53-54,38,共3页
在确定精密机床床身合理结构的基础上 ,利用ANSYS有限元软件提供的APDL参数化设计语言和优化设计方法 ,以床身的肋板布置和肋板厚度为设计参数 ,对床身进行结构设计参数的优化 ,确定了床身结构的合理参数。不仅大大提高了床身的动态性... 在确定精密机床床身合理结构的基础上 ,利用ANSYS有限元软件提供的APDL参数化设计语言和优化设计方法 ,以床身的肋板布置和肋板厚度为设计参数 ,对床身进行结构设计参数的优化 ,确定了床身结构的合理参数。不仅大大提高了床身的动态性能 ,而且节省了材料 。 展开更多
关键词 精密机床 床身 结构参数 优化设计 有限元 参数化设计
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板厚对机床床身动态特性的影响 被引量:8
2
作者 汤文成 易红 《制造技术与机床》 EI CSCD 北大核心 1997年第3期13-14,共2页
通过机床床身主墙板与隔板板厚变化对其动态特性的影响分析,阐述了尺寸参数对结构件振型及其固有频率的影响规律,为进行结构件动态优化设计作了尝试。
关键词 机床 床身 动态分析 板厚
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基于有限元分析技术的VK50数控床身铣机床底座设计 被引量:12
3
作者 杨曼云 《机床与液压》 北大核心 2008年第1期62-65,83,共5页
介绍了基于有限元优化分析技术的VK50数控床身铣机床底座的开发设计过程,通过CAE技术对开发过程的支持,对机床底座结构进行了其动静态特性的计算机仿真及优化设计,实验表明改进后的机床底座具有良好的动静态特性,同时证明了CAE技术改造... 介绍了基于有限元优化分析技术的VK50数控床身铣机床底座的开发设计过程,通过CAE技术对开发过程的支持,对机床底座结构进行了其动静态特性的计算机仿真及优化设计,实验表明改进后的机床底座具有良好的动静态特性,同时证明了CAE技术改造传统机床制造业的有效性及科学性。 展开更多
关键词 机床底座 有限元法 优化设计
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YKS5120B-3数控插齿机床身结构有限元分析 被引量:12
4
作者 田启华 周祥曼 +2 位作者 杜义贤 李慧 王伟 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2010年第3期53-56,共4页
基于Pro/E建立了YKS5120B-3数控插齿机床身的三维模型,并利用Pro/E与ANSYS接口将该模型直接导入ANSYS,对床身进行了结构静、动态有限元分析,得到了床身静态应力及变形数据、前5阶模态的固有频率和振型。根据分析结果,对床身结构提出了... 基于Pro/E建立了YKS5120B-3数控插齿机床身的三维模型,并利用Pro/E与ANSYS接口将该模型直接导入ANSYS,对床身进行了结构静、动态有限元分析,得到了床身静态应力及变形数据、前5阶模态的固有频率和振型。根据分析结果,对床身结构提出了改进方案并进行了验证。本研究为YKS5120B-3数控插齿机床身设计与制造提供了一种理论指导。 展开更多
关键词 数控插齿机 床身 有限元分析 模态分析
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基于有限元分析的拉刀磨床床身结构优化设计 被引量:12
5
作者 郭俊康 方荣 +3 位作者 洪军 邱志惠 张明东 屈佳敏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第1期9-12,17,共5页
床身是机床的重要基础件,它的动态特性和静态特性直接影响到机床的精度和稳定性。在设计阶段通过建立QMK008拉刀磨床床身的实体模型和有限元模型,基于有限元方法进行仿真计算,得到了原始设计方案床身的变形和模态。根据床身的结构特点... 床身是机床的重要基础件,它的动态特性和静态特性直接影响到机床的精度和稳定性。在设计阶段通过建立QMK008拉刀磨床床身的实体模型和有限元模型,基于有限元方法进行仿真计算,得到了原始设计方案床身的变形和模态。根据床身的结构特点和刚度要求对原始方案进行改进,通过有限元分析和对比,发现增加壁厚和筋板厚度床身刚度没有明显提高,采用米字型筋板可以提高床身的静刚度和狭长形床身的固有频率,增加地脚螺栓个数对于提高床身动静刚度也有明显作用。 展开更多
关键词 拉刀磨床 床身 有限元分析 优化设计
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ANSYS Workbench集成研发平台下的机床床身有限元分析 被引量:10
6
作者 刘晓东 尹志宏 +1 位作者 林天清 张明旭 《现代机械》 2008年第6期1-2,共2页
运用Pro/E和ANSYS Workbench集成研发平台,对某型机床床身进行了典型工况下的静态分析及模态分析。得到了床身在此工况下的静态特性及模态特性。并在此基础上,进行了床身内部筋板厚度的灵敏度分析,给出了相应的床身最大变形量及其振动... 运用Pro/E和ANSYS Workbench集成研发平台,对某型机床床身进行了典型工况下的静态分析及模态分析。得到了床身在此工况下的静态特性及模态特性。并在此基础上,进行了床身内部筋板厚度的灵敏度分析,给出了相应的床身最大变形量及其振动一阶固有频率的变化情况。结果表明,CAD软件与集成研发平台的协同应用为机床的设计和分析提供了极大的方便。 展开更多
关键词 ANSYS Workbench机床床身 有限元分析CAD
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地脚螺钉对床身动态特性影响的研究 被引量:7
7
作者 汤文成 易红 《机械设计》 CSCD 北大核心 1997年第12期16-17,32,共3页
本文通过地脚螺钉布局与机床床身固有振型的分析,阐述了床身固定形式对结构件动态特性的影响规律,为进行结构件动态优化设计作了有益的尝试。
关键词 地脚螺钉 机床 动态特性 振动 振型
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机床床身结构综合优化设计技术 被引量:11
8
作者 宋宇 丁晓红 张横 《制造技术与机床》 北大核心 2016年第1期73-77,82,共6页
针对目前常用的内部布置加筋板的箱型床身结构,提出一种同时考虑床身结构的动静态刚度和经济性的综合优化技术。由于床身结构的动静态刚度和质量与支撑垫铁的位置、内部加强筋板布局以及各构件的厚度尺寸有关,提出的综合优化设计技术包... 针对目前常用的内部布置加筋板的箱型床身结构,提出一种同时考虑床身结构的动静态刚度和经济性的综合优化技术。由于床身结构的动静态刚度和质量与支撑垫铁的位置、内部加强筋板布局以及各构件的厚度尺寸有关,提出的综合优化设计技术包括以下3个层次:首先以结构的最大静动态刚度最优为设计目标,对床身结构的垫铁位置进行优化;其次在多工况情况下,以结构的最大静态刚度最优为设计目标,对床身结构的内部加筋板布局进行优化;最后以结构质量最小,以结构的动静态刚度为约束条件,对构件的尺寸进行优化。优化结构表明,采用提出的设计方法,在床身结构质量减小24.48%的情况下,结构的一阶固有频率提高7.83%,结构的导轨静变形有所变差,中间段偏离零线0.5μm左右,但并不影响加工精度,可通过预修正来抵消变形,说明了提出的设计方法的有效性。 展开更多
关键词 机床床身 动静态性能 轻量化 拓扑优化 尺寸优化
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高速车床花岗岩与铸铁床身动静态性能的对比分析 被引量:11
9
作者 陈琨 谭清河 杨培林 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第12期177-179,共3页
机床床身是机床的一个重要的基础部件。机床床身的静态性能和动态性能,直接影响到被加工零件的质量。传统的床身出于减震性、成本、加工等因素的考虑,一般采用铸铁材料,而随着近年来机床精度发展的需要以及人造花岗岩技术的日趋成熟,人... 机床床身是机床的一个重要的基础部件。机床床身的静态性能和动态性能,直接影响到被加工零件的质量。传统的床身出于减震性、成本、加工等因素的考虑,一般采用铸铁材料,而随着近年来机床精度发展的需要以及人造花岗岩技术的日趋成熟,人造花岗岩越来越多的被用于机床床身等基础件的制造中。利用Ansys分析软件,对某高速车床采用的铸铁床身和花岗岩床身进行静态切削受力分析和动态模态分析,并对比其性能特性,分析证明花岗岩材料用于床身制造的性能优越性,为提高车床床身的性能提供有用的理论依据。 展开更多
关键词 床身 有限元分析 固有频率 花岗岩
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某型复合加工机床床身动态特性分析与结构优化 被引量:10
10
作者 刘冰 陈诚 +3 位作者 王勇 杨雄 刘国兴 王超豪 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期72-77,共6页
床身作为整体机床的重要支撑部件,其动态特性直接影响机床加工质量和可靠性。建立了某型复合加工机床的床身三维模型,基于结构模态振动理论,利用有限元分析软件ANSYS提供的APDL语言,通过对机床床身前六阶固有频率及振型的对比分析,研究... 床身作为整体机床的重要支撑部件,其动态特性直接影响机床加工质量和可靠性。建立了某型复合加工机床的床身三维模型,基于结构模态振动理论,利用有限元分析软件ANSYS提供的APDL语言,通过对机床床身前六阶固有频率及振型的对比分析,研究不同筋板结构对床身固有频率的影响,提出了床身结构优化方案。分析了地脚螺栓安装处筋板厚度对床身动态特性的影响,发现筋板厚度的增加对床身一阶固有频率的提高具有促进作用,优化后的机床床身一阶固有频率提高了39.7%,具有更好的动态性能,有利于提高机床的加工质量和可靠性。 展开更多
关键词 床身 有限元 模态分析 动态特性 结构优化
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矿物复合材料及其在机床上的应用 被引量:9
11
作者 李鹏 季忠 +1 位作者 刘韧 刘毅 《机床与液压》 北大核心 2013年第19期159-163,共5页
矿物复合材料是以矿物颗粒为骨料并配以环氧树脂等胶结料所形成的一种新型复合材料,其制品称为矿物铸件。介绍矿物复合材料的特点、与铸铁等传统材料的性能对比优势以及矿物复合材料的国内外研究现状;总结了组分及其与材料性能之间关系... 矿物复合材料是以矿物颗粒为骨料并配以环氧树脂等胶结料所形成的一种新型复合材料,其制品称为矿物铸件。介绍矿物复合材料的特点、与铸铁等传统材料的性能对比优势以及矿物复合材料的国内外研究现状;总结了组分及其与材料性能之间关系的研究成果,并给出了多种配方。对矿物铸件的成型工艺、模具和其在机床上的应用做了详细阐述,归纳了矿物复合材料的发展方向。 展开更多
关键词 矿物复合材料 矿物铸件 机床床身 阻尼性
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多轴数控专用机床床身动态特性的可靠性优化研究 被引量:9
12
作者 展晓珺 蒋立正 潘柏松 《机电工程》 CAS 2014年第3期334-337,353,共5页
针对多轴数控专用机床床身重量大、成本高的问题,将可靠性优化方法应用到床身的优化中。研究了床身的动态特性,集成Pro/E、ANSYS和Isight建立了可靠性优化的响应面近似数学模型,分析了设计变量对床身动态特性的影响;将床身重量最轻作为... 针对多轴数控专用机床床身重量大、成本高的问题,将可靠性优化方法应用到床身的优化中。研究了床身的动态特性,集成Pro/E、ANSYS和Isight建立了可靠性优化的响应面近似数学模型,分析了设计变量对床身动态特性的影响;将床身重量最轻作为优化目标,以床身动态特性的可靠度为性能约束,采用多岛遗传算法对床身的壁厚、加强筋的厚度和数量进行了可靠性优化设计。研究结果表明,优化后的床身重量减小15.23%,动态特性的可靠度由99.971%提高到99.999 99%。 展开更多
关键词 床身 动态特性 多岛遗传算法 可靠性优化 ISIGHT
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基于模态分析的机床床身优化设计 被引量:7
13
作者 王滕 万熠 +2 位作者 梁西昌 靳一帆 刘战强 《工具技术》 北大核心 2015年第6期40-43,共4页
为提高平面光学元件抛光机床的加工精度,对其床身进行模态分析,得到机床结构固有的振动特性,实现对机床床身的优化设计。首先,通过3D建模软件构建机床模型,并将其导入ANSYS有限元软件中进行模态分析,得出机床的前几阶固有频率和振型;然... 为提高平面光学元件抛光机床的加工精度,对其床身进行模态分析,得到机床结构固有的振动特性,实现对机床床身的优化设计。首先,通过3D建模软件构建机床模型,并将其导入ANSYS有限元软件中进行模态分析,得出机床的前几阶固有频率和振型;然后,根据模态分析结果对机床横梁和立柱进行优化设计,得出优化结构;最后,对优化后结构进行模态分析,并将结果与优化前分析结果进行对比。对比可得,优化后的机床床身前三阶固有频率分别提高15.61%、14.63%和16.07%,有效提高机床稳定性,提高工件加工精度。 展开更多
关键词 机床床身 固有频率 模态分析 振型
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复合混凝土机床床身及其动静态性能研究 被引量:7
14
作者 丁江民 周光富 《制造技术与机床》 北大核心 2014年第1期88-93,共6页
以高强硅酸盐钢筋水泥混凝土为内核主体、以树脂混凝土为外部包覆层的复合混凝土是一种应用于制造机床床身的新型材料,以制造卧式加工中心机床床身为例,进行了其相关材料性能测试,在测试数据的基础上对复合混凝土材料卧式加工中心机床... 以高强硅酸盐钢筋水泥混凝土为内核主体、以树脂混凝土为外部包覆层的复合混凝土是一种应用于制造机床床身的新型材料,以制造卧式加工中心机床床身为例,进行了其相关材料性能测试,在测试数据的基础上对复合混凝土材料卧式加工中心机床床身动静态性能进行了仿真分析和实验,结果表明该种复合混凝土机床床身具有优良的动静态性能。 展开更多
关键词 复合混凝土 床身 仿真 测试
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基于非参数回归响应面法的高精车铣复合机床床身多目标联合优化设计
15
作者 杨郡守 周振伟 +3 位作者 林晓亮 邓小雷 王建臣 郑燕宁 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第5期128-133,共6页
精密化是机械加工领域追求的目标,数控车铣复合机床作为高端机械加工装备,其床身的动静态特性对机床加工精度有显著影响。针对当前床身结构优化方法效率低、效果差的问题,文章提出一种非参数响应面法的多目标联合优化方案。该方案首先... 精密化是机械加工领域追求的目标,数控车铣复合机床作为高端机械加工装备,其床身的动静态特性对机床加工精度有显著影响。针对当前床身结构优化方法效率低、效果差的问题,文章提出一种非参数响应面法的多目标联合优化方案。该方案首先根据有限元分析结果挑选出模型的优化尺寸,并将床身质量、最大形变、一阶固有频率作为联合优化目标;通过建立参数试验对尺寸进行敏感性分析,精准选出敏感性较大尺寸;基于非参数回归法建立响应面,导入所选尺寸,计算试验样本的响应值,建立非参数回归响应面优化模型,并采用多目标遗传算法找出最优设计方案。最优方案优化结果为:机床床身最大形变降低约14.667%,一阶固有频率提升约3.187%,质量降低约1.208%。结果表明该优化方案能够高效提升机床床身动静态特性,为机床优化设计提供理论依据。 展开更多
关键词 高精车铣复合机床 机床床身 参数敏感性分析 非参数回归 响应面法 多目标联合优化
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大型卧加床身3D打印的工艺研究
16
作者 郭新光 李岩 《现代铸铁》 CAS 2024年第1期38-42,共5页
介绍了大型卧加机床铸件的结构及技术要求,针对采用传统木模手工造型工艺存在的问题进行工艺改进,通过采用木模底板+3D打印砂芯的工艺,解决了铸件的夹砂及尺寸稳定性差等问题。最后指出:(1)采用3D打印方式生产砂芯,可以优化砂芯数量,解... 介绍了大型卧加机床铸件的结构及技术要求,针对采用传统木模手工造型工艺存在的问题进行工艺改进,通过采用木模底板+3D打印砂芯的工艺,解决了铸件的夹砂及尺寸稳定性差等问题。最后指出:(1)采用3D打印方式生产砂芯,可以优化砂芯数量,解决手工砂芯分型带来的不易固定问题,有效避免下芯过程的夹砂问题,从而保证铸件质量问题;(2)采用4 m打印机“横向切片”工艺,可以进一步优化砂芯数量,提高铸件质量和生产效率,降低铸造过程的操作难度,提高清理效率,降低清理成本。 展开更多
关键词 灰铸铁 床身 3D打印
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灰铸铁机床床身应力与变形的测试研究 被引量:5
17
作者 李桐 李克锐 +4 位作者 吴现龙 李泉伟 赵怀普 印兵胜 卫东海 《现代铸铁》 CAS 2014年第3期34-40,共7页
利用数值模拟软件对铸件的充型、凝固过程及铸件内部热应力分布情况进行模拟分析。通过测试灰铸铁机床床身多个测点在热时效前后、加工前后及振动前后的残余应力值,发现残余应力随CE和Si/C比提高而降低;热时效能大幅度降低铸件残余应力... 利用数值模拟软件对铸件的充型、凝固过程及铸件内部热应力分布情况进行模拟分析。通过测试灰铸铁机床床身多个测点在热时效前后、加工前后及振动前后的残余应力值,发现残余应力随CE和Si/C比提高而降低;热时效能大幅度降低铸件残余应力,热时效温度越高,铸件残余应力降幅越大,且降温时段降温速度对残余应力有较大影响;加工会产生较大残余应力,热时效后进行其它时效对残余应力影响不大。 展开更多
关键词 灰铸铁 机床床身 残余应力 变形
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面向机床整机性能的床身静态特性分析 被引量:5
18
作者 邵莹河 洪荣晶 于春建 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第1期110-114,共5页
机床床身作为数控机床的基础支撑件之一,其静态性能对机床性能有重要影响。为得到单个部件的静态性能对整机的影响,以CLFH 200齿轮复合机床床身为研究对象,提出了一种针对机床单个部件性能与整机性能相联系的分析方法,采用Solidworks软... 机床床身作为数控机床的基础支撑件之一,其静态性能对机床性能有重要影响。为得到单个部件的静态性能对整机的影响,以CLFH 200齿轮复合机床床身为研究对象,提出了一种针对机床单个部件性能与整机性能相联系的分析方法,采用Solidworks软件建立整机模型,运用ANSYS Workbench软件建立刚柔耦合有限元模型,利用双因素优选法确定机床床身最佳分析位置,选取刀具位移为静力学分析观测值。结果表明:由床身形变引起的刀具位移为0.00485 mm,床身最大应力在材料许用应力范围。本文研究为机床单个部件的设计和优化提供了参考。 展开更多
关键词 机床床身 刚柔耦合 静力分析 双因素优选法
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热变形对高速干式滚齿机加工精度的影响 被引量:4
19
作者 陶桂宝 钟金龙 +1 位作者 杨中 宋超 《机床与液压》 北大核心 2015年第19期22-24,共3页
根据高速干式滚齿机机床的设计结构,分析了其热变形机制。在此基础上,分析了机床床身热变形以及立柱热变形对滚齿加工精度的影响,同时建立了相应的误差模型并进行了初步验证,为滚齿机热变形误差的控制及补偿提供了有益参考。
关键词 热变形 加工精度 床身 立柱 高速干式滚齿
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灰铸铁机床床身的铸造工艺改进
20
作者 郭亮 潘航 《现代铸铁》 CAS 2023年第6期20-24,共5页
介绍了一种机床床身铸件的结构及技术要求,针对生产中出现的铸件硬度不合格、浇注时容易出现严重呛火、铸件顶面夹砂导致铸件废品率较高的问题,进行了工艺改进。通过调整废钢加入比例、化学成分以及浇注温度,保证珠光体体积分数达到要求... 介绍了一种机床床身铸件的结构及技术要求,针对生产中出现的铸件硬度不合格、浇注时容易出现严重呛火、铸件顶面夹砂导致铸件废品率较高的问题,进行了工艺改进。通过调整废钢加入比例、化学成分以及浇注温度,保证珠光体体积分数达到要求值,使铸件的硬度稳定提升;通过将原来的手工制芯改为3D打印砂芯,解决了手工砂芯分型带来的不好固定问题,提高了砂芯精度,组芯过程间隙小,有效解决了呛火问题,铸件外观质量提升明显。 展开更多
关键词 灰铸铁 机床床身 硬度 夹砂
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