加工中心是帶有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置的一種高度自動(dòng)化的多功能數(shù)控機(jī)床,其技術(shù)水平和保有量是一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平、工業(yè)現(xiàn)代化程度和國(guó)家綜合競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志。數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)件常選擇整體鑄造,然而鑄造工藝過程長(zhǎng),生產(chǎn)成本持續(xù)增加,特別是在環(huán)境壓力和短周期交貨需求的新形勢(shì)下,整體鑄造受到挑戰(zhàn),設(shè)計(jì)制造優(yōu)化快的焊接結(jié)構(gòu)床身設(shè)計(jì)與制造開始受到重視。目前,國(guó)內(nèi)外焊接結(jié)構(gòu)機(jī)床已經(jīng)成功在成形與普通切削機(jī)床中應(yīng)用,但在精度要求較高的立式加工中心中焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用較少,并存在簡(jiǎn)單模仿鑄造結(jié)構(gòu)引發(fā)的焊縫密集、焊接變形大、焊接殘余應(yīng)力較高等問題。本文結(jié)合目前立式加工中心發(fā)展的現(xiàn)狀,以VMC1580立式加工中心為研究對(duì)象,通過有限元軟件ANSYS workbench仿真分析,在對(duì)現(xiàn)有鑄造結(jié)構(gòu)立式加工中心進(jìn)行有限元仿真分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了焊接結(jié)構(gòu)立式加工中心,保證其強(qiáng)度和剛度不低于鑄造結(jié)構(gòu),并可實(shí)現(xiàn)良好的焊接制造,主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:（1）運(yùn)用Solid Works對(duì)現(xiàn)有VMC1580立式加工中心立柱及床身建模,通過ANSYS workbench進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了靜力學(xué)的應(yīng)力/變形特性及前六階模態(tài)振型特征,為設(shè)計(jì)焊接結(jié)... 

【文章來源】：機(jī)械科學(xué)研究總院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１國(guó)外焊接結(jié)構(gòu)機(jī)床的應(yīng)用??雖然國(guó)外很早就開始了焊接結(jié)構(gòu)機(jī)床的研宄，然而即使是著名的機(jī)床制造商，??也由于焊接結(jié)構(gòu)機(jī)床容易變形，在制造焊接結(jié)構(gòu)精密數(shù)控機(jī)床時(shí)也屢屢失敗

?機(jī)械科學(xué)研宄總院碩士學(xué)位論文???１．３．２技術(shù)路線??（?＼??立式加工中心焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其動(dòng)靜特性研宄??＼?ｙ??ｉ??／??＾??ＶＭＣ１５８０??Ｖ．???／??，??Ｉ?????ｆ?１?—?｛?」???鑄造結(jié)構(gòu)?焊接結(jié)構(gòu)??Ｖ?，?／?＼?????Ｉ?Ｉ??Ｉ?１?Ｉ?１??ｆ?Ｎ?（?＼?（?Ｎ?（?＼??立柱?床身?立柱?床身??＼???／?Ｖ???＾?Ｖ?Ｊ?＾?Ｖ??／??／?＼???＊靜力學(xué)仿真分析＊???Ｖ?－／??／■?Ａ???＊?jiǎng)恿W(xué)仿真分析＊???Ｖ?／?（?＼???？樣機(jī)加工??Ｖ．?／??ｆ?Ｎ???＊整機(jī)模態(tài)分析試驗(yàn)??Ｖ???／??１??＼?．??ｒ??＇??仿真－試驗(yàn)對(duì)比??＼????（??Ｎ??焊接－鑄造對(duì)比??＼?？??圖１－３技術(shù)路線圖??１．４本章小結(jié)??本章首先介紹了本文的研宄背景和意義，然后對(duì)國(guó)內(nèi)外數(shù)控加工中心焊接結(jié)構(gòu)??設(shè)計(jì)和制造現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)單闡述，確定了選擇ＶＭＣ１５８０立式加工中心為研究對(duì)象，??設(shè)計(jì)出適用于焊接的關(guān)鍵部件，并對(duì)比鑄造和焊接結(jié)構(gòu)部件的力學(xué)性能。??８??

?機(jī)械科學(xué)研宄總院碩士學(xué)位論文???項(xiàng)目?機(jī)器型號(hào)??規(guī)格??三軸切削進(jìn)給?２０？６０００??，?ｍｍ／ｍｉｎ??三軸快移速度?３６００／３６００／１５０００??進(jìn)給?１?５５／５５／５５??三軸導(dǎo)軌形式（滑塊數(shù)量）??（６／８／６）???滾珠絲杠規(guī)格?５０Ｕ???主軸電機(jī)功率?ｋＷ?１５／Ｊ８．５??電機(jī)?Ｎｍ?ＭＳ??三軸伺服電機(jī)功率?ｋＷ?３．０／３．０／３．０???冷卻電機(jī)?ｋＷ?０８４???系統(tǒng)?控制系統(tǒng)?發(fā)那科ＦＡＮＵＣｏｉＭＦ?（５）??：??１－立柱；２－主軸箱；３－工作臺(tái)；４－滑鞍；５－床身??圖２＿１立式數(shù)控加工中心三維模型圖??２，１．２關(guān)鍵零部件特性簡(jiǎn)介??立式數(shù)控加工中心在服役時(shí)，由于主軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)以及切削工件時(shí)產(chǎn)生的切削載??荷，主要支撐件受到外部載荷，引起應(yīng)力變形甚至振動(dòng)，從而影響加工精度，因此??首先需要對(duì)立式數(shù)控加工中心整機(jī)及關(guān)鍵零部件進(jìn)行靜力學(xué)分析，從靜力學(xué)角度評(píng)??價(jià)機(jī)床工作性能，同時(shí)為整機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù)及約束條件，完成極限工況下的關(guān)??鍵零部件強(qiáng)度及剛度分析。初步確定優(yōu)化目標(biāo)，在工況狀態(tài)下整機(jī)靜力學(xué)分析，揭??示整機(jī)的應(yīng)力和位移分布規(guī)律對(duì)于評(píng)價(jià)立式數(shù)控加工中心的剛度、強(qiáng)度以及可靠性??具有重要意義。??１０??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]焊接床身與鑄造床身的動(dòng)態(tài)性能研究[D]. 叢力.大連海事大學(xué) 2003



本文編號(hào)：2956975