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常见问题

对龙门铣床进行有限元分析的目的

发布时间:2015-02-05

对龙门铣床进行有限元分析的目的

    伴随着我国航空、航天、航海、风力发电、水利水电、冶金设备等大型装备制造业的发展,对龙门铣床这类大型制造设备的加工能力提出了越来越高的要求,不仅要求它能实现高精度的大尺寸零件的加工,也需要其具有高效率的整体加工能力。

    尽管如今我国的机床产量为世界第一,但总体来说技术水平与西方国家相比仍然比较落后,如何实现跨越式的发展,增加产品的附加值,成为现今许多国内企业面临的主要问题。因此,研究龙门铣床的各项关键技术,开发出在国际市场上有竞争力的产品,对我国机械制造业的发展有着重要意义。

    半个世纪以来伴随着计算机技术的进步,也因为自身的通用性和有效性,有限单元法得到了迅猛的发展,其在工业设计中扮演的角色也越来越重要。将有限元法应用到机床的开发与设计之中,可以有效缩短设计时间,降低开发成本。机床的设计流程一般由这几个阶段组成:首先由设计者依据市场需求制定设计目标,对初始方案进行有限元分析和结构优化后再试制样机,样机通过实验测试后进入小批量生产,市场反应良好的话再进行大批量生产。

    立柱与横梁是龙门铣床较为重要的两个部件,它们的设计对于结构的静动力学性能有着至关重要的影响。一般来说考察机床性能的三个指标是:刚度、重量、动态性能。设计者希望在保证刚度不降低的前提下,尽可能高的提高机床的动态性能,和减轻其重量,以达到避免刀头高速切削时所引发的共振和降低生产成本的目的。对于有限元分析来说,对应这三个指标的数据就是受力后的刀头位移,单元的体积和,一阶模态的数值。