伯特利數(shù)控 加工中心 鉆攻中心
前言：
現(xiàn)代加工中心正在向現(xiàn)代加工中心的方向發(fā)展?，F(xiàn)代加工中心轉(zhuǎn)速可達(dá)到2 000 r/min以上，快移速度60rn/rnin以上并且定位精度不超過3 pm。這些參數(shù)決定了加工中心必須有更高的剛度:工作臺(tái)是加工中心的重要組成部分，其剛度不僅影響著加工中心的幾何精度和加工精度0,而且影響著加工中心的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因此，提高工作臺(tái)的剛度是提高加工中心整體可靠性的有效方法：0對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行了靜動(dòng)力學(xué)分析，對(duì)該工作臺(tái)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化以提高工作臺(tái)系統(tǒng)的固有頻率；劉光浩等h對(duì)zk5150型鉆床的工作臺(tái)進(jìn)行有限元靜動(dòng)態(tài)分析，在滿足剛度不下降的前提下對(duì)其進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì);楊飛等6]對(duì)立式加工中心的工作臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，提高了各階的固有頻率；王傳祥等0用有限元分析在承受大載荷時(shí),tj16213cnc鏜銑加工中心工作臺(tái)的變形與應(yīng)力，為驗(yàn)證加工中心工作臺(tái)設(shè)計(jì)的合理性與進(jìn)一步的優(yōu)化提供了可靠的理論依據(jù)。
筆者以上述研究成果為依據(jù)，將工作臺(tái)的靜剛度作為研究對(duì)象，提出了以提高剛度為目標(biāo)的優(yōu)化方案,選擇了幾種主要影響參數(shù)作為獨(dú)立隨機(jī)變量，分析各參數(shù)的隨機(jī)變化對(duì)優(yōu)化后工作臺(tái)剛度可靠性的影響，以為提高工作臺(tái)剛度可靠性提供參考：
1工作臺(tái)的優(yōu)化1.1建模
文中以某公司的thm46i00高精密臥式加工中心工作臺(tái)為研究對(duì)象進(jìn)行建模分析，由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，建模時(shí)對(duì)影響較小的微小特征部件進(jìn)行合理簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化后的模型如圖i所示：
工作臺(tái)支撐采用轉(zhuǎn)盤軸承結(jié)構(gòu)，工作時(shí)采用液壓夾緊裝置進(jìn)行夾緊。工作臺(tái)的材料為灰鑄鐵ht250,彈性模量為113 <;pa;泊松比為0.28;密度為7 200 kg/m3;抗拉強(qiáng)度為240 mpa;抗壓強(qiáng)度為820 mpa。工作臺(tái)采用自由網(wǎng)格劃分方式，網(wǎng)格劃分模型如圖2所示：
1.2有限元模型的驗(yàn)證
對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn)，將試驗(yàn)的結(jié)果與有限元分析的結(jié)果相對(duì)照，以驗(yàn)證有限元模型的正確性。
被測(cè)轉(zhuǎn)臺(tái)采用懸吊的安裝方式以模擬自由狀態(tài)，其懸吊頻率為1 hz左右：如圖3所示^使用橡皮繩將轉(zhuǎn)臺(tái)吊在剛性較好的支架上，轉(zhuǎn)臺(tái)保持水平,，該試驗(yàn)所采用的測(cè)試方式為多點(diǎn)激勵(lì)、多點(diǎn)拾振的多輸入、多輸出（mm0)法。
通過試驗(yàn)與有限元分析，得到了轉(zhuǎn)臺(tái)模態(tài)前6階的試驗(yàn)值與計(jì)算值，如表1所示：經(jīng)過計(jì)算可以得出，試驗(yàn)值和計(jì)算值之間的誤差小于】0% ,并且振型基本—致：因此，可以證明該建模方法基本正確，該模型可用于后續(xù)優(yōu)化工作。