如何优化的龙门加工中心横梁轻量化设计
海天精工 加工中心 钻攻中心前言：机床轻量化技术是指在确保机床刚度和加工精度的前提下， 减轻机床重量， 降低机床使用时能量的消耗 横梁作为定梁动柱龙门式机床的主要移动部件， 更是机床轻量化设计的重点 国内外横梁的轻量化研究主要集中在两个方面［1］: 一是通过改变结构材料降低自重， 如以焊接结构代替铸造结构 采用铝合金 新型复合材料等代替钢和铸铁; 二是改变结构形式， 寻求最合理的截面形状 筋板布置 减重孔形状 近年来兴起的结构优化设计是根据算法合理分配优化对象( 比如尺寸等设计参数 形状 材料) 以保证横梁整体的刚度 模态等特性， 从而让横梁结构设计摆脱了对经验的盲目依赖［2-3］ 拓扑优化是结构优化的一种， 通过将单元离散， 并赋予伪密度值，在设计空间内， 寻求******材料分布， 实现结构减重动静态性能提高的目标［4-6］本文拟从结构上对横梁进行轻量化研究， 并基于拓扑优化模型， 调整横梁筋板布置， 完成******刚度的设计， 同时需要降低横梁自重 通过对机床横梁结构进行拓扑优化设计， 提出一种降低自重 提高综合性能的设计方法， 对于推进结构优化在工程实际中的应用具有重要研究意义1 加工中心整体布局及焊接横梁初始模型设计1． 1 加工中心整体布局大型铝材构件高速高效加工中心主要应用于轨道交通 船舶 航空航天用大型铝材构件加工领域， 该加工中心采用床身 工作台固定， 横梁 滑座滑枕移动的定梁动柱龙门式结构， 主要结构包括横梁 滑箱 滑柱 床身 工作台及两种刀库， 总体布局如图 1 所示海天精工 备注：为保证文章的完整度，本文核心内容都PDF格式显示，如未有显示请刷新或转换浏览器尝试，手机浏览器可能无法正常使用！结束语：( 1) 对焊接横梁的初始模型进行了静力学分析讨论了在自重作用下， 滑座沿 Y 向左右移动和滑枕沿Z 向上下移动时， 刀头的变形情况; 模态分析过程中，获取了前6 阶固有频率 静力学分析结果作为拓扑优化的依据( 2) 在调整内部筋板时， 基于动力优化以提高固有频率为目标， 获取了影响低阶固有频率的区域， 并通过筋板对横梁进行了加强; 在结构减重时， 以最小柔度为目标 同时约束了体积分数和前几阶固有频率的下限值， 实现了******刚度的拓扑优化设计( 3) 对横梁进行了轻量化设计 基于拓扑优化模型， 调整横梁筋板布置， 完成******刚度的设计， 同时降低了横梁自重 优化后， 横梁重量减轻 11． 5%， 综合性能得到了明显的改善海天精工是一家集销售、应用及服务于一体的公司。产品包括：CNC加工中心、钻攻中心、龙门加工中心、雕铣机、石墨机、五轴加工中心、立式加工中心、卧式加工中心等。我们机床的生产工厂设在广东省宁波市，目前其生产的加工中心70%出口，其中出口到欧洲占到50%。我们尽心、尽力、尽意的服务！声明：本站文章均来自网络，所有内容不代表本站观点，本站不承担任何法律责任！