文献综述

龙门加工中心在制造业中是很重要的加工设 备之一  ，由于其具有跨距大、结构合理、刚性好、通 过工件宽度大等优点  ，因此被广泛应用在航空、航 天、汽车工业、模具、大型复杂零件制造等诸多领 域  ，以实现其高速度、高精度、高效率的“三高”加工 要求^[13].其工作台是龙门加工中心的重要组成部 件  ，_方面  ，它的静刚度将直接影响机床的加工精 度和精度稳定性；另_方面  ，在机床的设计和制造 过程中  ，人们总是希望在满足机床的强度和刚度的 条件下尽可能地减轻零部件的质量^[]  ，因此  ，对加 工中心工作台进行静刚度研究是十分必要的.机床 的静刚度是指机床在静态力作用下抵抗变形的能 力  ，其值越大  ，表明机床的静刚度越好^[5].

1事业台平面图形整治的创立

用SolidWorks创立龙门制造中心局上班台的三 维实体线绘图  ，其大体长宽比为1 000X582X140 mm  ， 确定到_些狗狗细小病毒结构设计对工作上台整体上耐磨性引响不大  ， 根据圣维南原理^[]  ，在不影响工作台刚度和强度的 条件下  ，为提高有限元分析的效率  ，对部分局部特 征如工艺孔、凸台、倒角、螺纹特征等进行了合适的 简化处理  ，即去除这些局部特征^{[7 8]}.在有局限元研究分析 时  ，为简单方便、合理地给予荷重和管束  ，用Solid- Works制定产品工件和梯形丝杆母座的3D线下型号  ，并 将植物的根加装在混着.依据上班台筋板的的不同  ，有以 下三个方案设汁的上班台设汁形态：

(1)   设计1:0形筋工做台

筋板在本职工作台面内层差不多、前后的对应点分布图  ，0形 外径为75 mm,相隔498 mm,每一位0形筋区域等 临界角为60 °的6条轮辐  ，筋板板厚为为15 mm  ，较高 为120 mm.还筋板上是多少呢外形尺寸为120 X 24 mm和60 X 24 mm的圆形槽孔  ，槽孔的园角倾斜角 为10 mm.那样方式的筋板构成是现如今龙门工作的 台运用的最常见的内容之_  ，其二维3d模型如下图1 (a)所显示.

(2)   方案2_:椭圆形筋工作台

操作台内部管理生长着5条一个圆形形筋板  ，做工作台面中 心为圆形圆心  ，长、短轴上两条线相互邻近筋板跨距分辨 为50 mm和52 mm,筋板薄厚为10 mm,的高度为 120 mm.其构成对于0形筋较简洁  ，易处理制 造  ，这一内型的筋板构造也可使用于龙门运转台  ，是 最为有创意的构思  ，其二维模式化右图1 ( b )随时.

(3)   方案3_:井字形筋工作台

在工做台的内部地理分布着边距均的筋板  ，的长度方 向7条  ，边距为118 mm,参数朝向6条  ，宽度为75 mm,筋板薄厚为10 mm,角度为120 mm,组合而成井 形  ，还有就是筋板上面代数尽寸为72 X40 mm和60 X40 mm的四边形槽孔  ，槽孔的直角圆弧为10 mm. 那样筋板一样的结构设计简洁明了  ，更易作业加工工艺制造  ，也是龙门 作业中心局作业台应用领域程度较高大部分的筋板多种类型的一个  ，其 3d模式化如图是1(c)表达.

 2概述规划制作

轴类在生产制作时  ，为顺利的进行施工  ，可能性会装夹 到上班台子上的不相同位子  ，还会使上班台有不相同的静 扭曲  ，而判断的静承载能力也很有可能所不相同.

成了准确无误地体现的操控台的静刚度比  ，又因的的工作上 台是呈对称的  ，这样可在的操控台的1/4处均匀分布的取 5 4个点  ，以起讫侧外框处为坐标系参考点  ，独一點距工 作台X向轮廓50 mm, Y向疆界50 mm,记为1.然 后  ，按几点相互X向和Y向各相隔50 mm和 38. 2 mm再取53个点  ，区别记为2,3,…54.将尺 寸100X100X50 mm的镗孔与工做台搭配  ，并使 镗孔的正方体中心局点不同属于等等点上  ，再将滚珠丝杆母座 也搭配到工做台子上.在这当中  ，镗孔正方体中心局点属于1点 处的搭配体如图是2已知.

3静结构力学解析

ANSYS Workbench 是 ANSYS 总部搭建的 新那代联合模型模拟模块化网站  ，是做不足元分享的中型 普通CAE軟件  ，其易用性、专用性及兼容性问题相信 传统的ANSYS自从有了很高提升 .其典型的静力学分析 步骤为：前处理（导入几何模型、材料属性选择、划 分网格）、施加载荷和约束、求解^[911].

3. 1前加工

能够 SolidWorks 和 ANSYS Workbench 无缝拼接 联系引入ANSYS Workbench中  ，这样避免了因 格式转换重新生成有限元模型时  ，模型特征的丢 失  ，省去了模型重建的时间^[12].工作台装配体各部 分的材料属性如表1所示.

分布网格时定位控制精度挑选高定位控制精度 之外选项卡均按默认通过网格评定１３ 网格评定后业务台的非常有限元3d模型如图已知３如下．

３．２　施加压力超载负荷和明确

工作台沿 Ｘ向做进给运动 滑块与线性导轨的约束可以设定为Ｘ向自由运动 Ｙ向 Ｚ向不能可移动 梯形丝杆母座与梯形丝杆应属过盈结合结合 不允许的造成相对运动 故对丝杠母座的一个端面施加约束时Ｙ向 Ｚ向自由运动 Ｘ向不能移动．

3.3算結果与研究

因要来计算静刚度比  ，但是要有解微分方程做任务上台图片的变行 量  ，为此制定解微分方程最终结果为变行量  ，达到三类不一样布 筋设计的做任务上台图片在个个部位处的总变行量   ，根据篇 幅不多  ，在这样的只列成零部件在井工字形筋做任务上台图片上1处 时的做任务上台图片总变行  ，如同4如下图所示.

核算部件在0形筋做操作台、圆柱体形筋做操作台 和井工字形筋做操作台54个的位置处的挽回静强度  ，考 虑到在具体生产制作时  ，部件不想被装夹到做操作台边角 处  ，由此未在边角处取点.再由做操作台的中心对称性  ， 获取整块做操作台除边角处的挽回静强度.将各组数 据导成到MATLABAPP中  ，

在1/4工作台上_：0形筋工 作台的最大复合静刚度为1 563 N/pm  ，区域地图坐标

为（250,291);最短塑料静刚度系数为563 N/>m  ，选址 爱游戏(ayx)坐标为（100,252. 8).椭圆型形筋工作任务台的最大程度复合材料 静弯曲刚度为1 740 N/>m  ，职位方位角为（300,291);最 小复合型静刚度比为703 N/"m  ，部位爱游戏(ayx)坐标为（500, 138. 2).井工字形筋作业台的明显挽回静抗弯刚度为 2 009 N/"m  ，选址方位角为（300,291);面积最小pp静 刚度系数为600 N/>m  ，位子爱游戏(ayx)坐标为（100,252. 8).与此同时 我觉得  ，五种各个的本职操控台最长包覆静刚度系数比都设在边 缘处和了形槽旁边  ，应负量解决零部件装夹于本职运转 台某些城市的旁边；其非常大包覆静刚度系数比都设在支架 旁边  ，零部件装夹于本职操控台的某些城市  ，可改善其加 工高精度.

井工字体形状筋操作台的平均水平pp 静承载能力更大  ，产品部件在其上添工时  ，出现变形不大  ，粗加工制作制作精 度高达.并且  ，井工字体形状筋的静承载能力基准差也是更大 的  ，其静承载能力分布不均不均匀的  ，在做粗加工制作制作时  ，区域的选 择对产品部件的粗加工制作制作准确度直接影响非常大.

4假设

用SolidWorks游戏开发了龙门工作上中心的工作上 台3种三维图像线下对模型  ，在ANSYS Workbench软件下载 中参与了静力学性介绍  ，还有便用MATLAB手机软件绘 制了办公台的静弯曲刚度图谱   ，必得到低于报告：

从岗位上台品质上看：井字型筋岗位上台品质 比圆锥体形筋岗位上台品质轻10. 14kg  ，比0形筋运作 台轻14. 11kg  ，其惯性力力对工作任务台的危害不大当

产品工件生产加工需作业中台有时候做公路运转时   ，意见所采用 井工字形筋作业中台.

(1)   从工作的台峰值复合型静承载能力上看：井梯形筋 做操控台月均挽回静刚度比比圆柱体形筋做操控台高 11. 85%  ，比0形筋办公台高18. 68%  ，其变形几率最 小  ，生产制造定位精确度最高的人.当钢件的特定关键部位生产制造定位精确度要 求较高时  ，可决定性静钢度图谱  ，将钢件装夹于适宜 地点  ，建立选取井工字形筋做工作台图片.

(3 )从工作中台静强度要求差上看：井形筋工 作台的静强度标准规范差比0形筋运作台和扇形形筋 运作台依次高23. 10%和12. 46%  ，0形筋工作中台 的静强度起伏范围内轻柔的  ，匀称点更不均.当零件的加 工要其加工制作导致精度布局匀称点更不均时  ，个人建议用 0形筋上班台.

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