【摘 要】
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高速加工以高切削速度、高进给速度和高加工精度为主要特征,是近年来机床发展的热点之一.高速加工的出现引起了机床结构与传动的重大变革,传统龙门式机床已很难适应高速加工
【出 处】
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北京机械工业学院 北京信息科技大学
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高速加工以高切削速度、高进给速度和高加工精度为主要特征,是近年来机床发展的热点之一.高速加工的出现引起了机床结构与传动的重大变革,传统龙门式机床已很难适应高速加工发展的需要,为此需要开发新型龙门式加工中心.该课题主要利用虚拟制造技术研究开发高架桥式龙门加工中心,并利用有限元方法对机床主要结构进行动力学仿真分析.为降低成本,满足市场需求,该课题所开发的GMC2000高架桥式龙门加工中心从改进机床结构等方面着手提高加工速度.该论文对GMC2000加工中心总体结构和各大件结构设计特点进行了介绍,在此基础上完成了机床大件的设计建模和整机的虚拟装配.在ANSYS有限元分析软件平台上,对主轴部件固有振动特性进行了分析,对主轴单元结构不满足要求的设计提出了三种改进方案,并对其中两种进行了验证分析,根据动态特性仿真分析结果对厂家提出了切实可行的结构改进方法.对滑枕结构进行动态性能分析,从分析结果可看出滑枕结构的薄弱环节,对滑枕结构提出设计修改意见,以进一步提高动态特性.对横梁进行了静态特性、固有振动特性和响应特性分析,根据分析结果对横梁结构设计参数、加强筋设置等提出了改进意见,使所设计的横梁结构动态特性得到了明显提高.该课题采用虚拟制造技术来完成GMC2000高架桥式龙门加工中心的结构设计和仿真分析,这种虚拟设计,可以在产品的设计阶段就准确地分析出设计质量,避免了使用传统的机械设计方式开发机床造成的不利因素,缩短了产品开发周期,降低了开发成本和产品开发风险,同时使机床各项性能达到最优化.
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