数控改造机床床身有限元分析及结构优化设计-论文.pdf

文档介绍：2021 年第 8 期 工程设备与材料 129
数控改造机床床身有限元分析及结构优化设计
段 颖
辽宁装备制造职业技术学院，辽宁 沈阳 110161
摘　要：文章对经济型数控改造的床身进行了三维建模，通过 ANSYS Workbench 软件对数控改造机床的床身结构进行了
有限元分析，获得床身的前六阶固有频率及振型。文章还对机床主轴箱内震源进行了计算分析，依据有限元分析结果，
优化床身结构设计，在保证机床安全的基础上，对提高数控改造机床中的切削平稳性及新机床床身设计具有重要的意义。
关键词：数控改造机床；床身；三维建模；有限元分析；优化设计
中图分类号：TG659 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2021）08-0129-03
在机床的机械结构中，床身是重要的大型承载部件， 由度。
起着支承机床其余零部件的作用 [1]。它的静动态性能的
优劣关乎机床整体的综合性能，尤其对机床的加工精度、 2 床身模态特征
[2]
抗振性能等影响较大 。在经济型数控机床改造中，为 依据建立的床身模型，应用 ANSYS Workbench 软件里
了降低改造成本，都会保留原有普通机床的床身，选择 的 Block Lanczos 方法做模态分析，得到床身的前六阶固
C6140 数控改造机床的床身作为分析对象，并应用 ANSYS
有频率及振型，如图 3 所示。
Workbench 软件对 C6140 床身进行固有频率、振型分析。另
外，对床身整体结构进行重新改造设计，能保证数控改造
机床的运动平稳性，优化切削加工性。
1 有限元建模关键技术
模型建立与网格划分
（a）第一阶
采用 UG 软件对 C6140 床身创建三维模型。对
C6140 车床床身进行必要的结构简化，简化后的床身模型如