双柱立式车床横梁结构轻量化设计研究

姜淑凤; 贾瑞超; 王俊峰; 高福生

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双柱立式车床横梁结构轻量化设计研究

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机床横梁为现代立柱式机床主要支撑部件,目前的横梁设计存在自身质量过重及横梁刚度有待提升等问题。以DVT250型双柱立式车床为研究对象,预设计不同种类车床横梁结构,研究横梁的受力变形情况与固有频率值;根据车床应用中实际工况进行静力特性分析及模态分析,以横梁质量最小化为目标,根据仿真结果进行相对密度法拓扑优化设计,根据拓扑优化的材料分布结果及生产工艺性确定横梁减质位置,通过分析对比多组(多种类)横梁仿真分析数据后确定菱形筋板结构为最佳横梁筋板结构。优化结果为:车床所用的最优横梁结构减重比为4.81%,受力最大变形降低率为12.62%,静刚度提升了6.52 N/μm;优化后横梁1阶~6阶固有频率分别提升了16.30、22.42、10.83、13.45、26.46和20.48 Hz,前6阶固有频率值均出现不同程度的提高。

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来源
《现代制造工程》 |2022年第4期|143-148|共6页
作者
姜淑凤; 贾瑞超; 王俊峰; 高福生;
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作者单位

齐齐哈尔大学机电工程学院;

齐重数控装备股份有限公司;

黑龙江省智能制造装备产业化协同创新中心;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类机械动力学;
关键词
机床轻量化; 筋板结构; 静态分析; 模态分析;

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