并联式C形龙门铣床机架结构设计与优化

发布时间：2017-11-25 00:12

  本文关键词：并联式C形龙门铣床机架结构设计与优化

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【摘要】：3-(2SPS)并联机床与以往并联机床不同,为获得较大的工作空间,其机架(定平台)采用开式结构,相对于大多数上下封闭结构的并联机床而言,开式机架必然会使整机刚度有所降低。因此,本文以3-(2SPS)并联机床的机架为研究对象,对其进行相应的结构设计、仿真分析与优化。主要工作如下：(1)对3-(2SPS)并联机床的进行了位置分析以及受力分析,并在给定的机床工作参数和载荷工况下,得到了机架上六个球铰安装位置处的受力情况,为机架整体静力分析奠定基础。(2)根据机架的制造方案,采用模块化设计理念对机架进行了创新设计,分别设计了上支座、主立柱以及下支座这三个部件。其中,详细地介绍了机架的关键部件即主立柱的设计方案。(3)对主立柱进行了静力学分析,得出初始设计方案下的立柱静刚度不足。通过对立柱进行局部结构改进以及尺寸优化设计,使得立柱的静刚度满足了机架设计精度要求,同时得到了机架横截面的最优设计尺寸。(4)在立柱静刚度满足要求后,对机架整体进行静动态性能分析。通过机架静力学分析,找到了机架刚度不足的原因以及结构的薄弱环节,并提出了相应的改进意见。在机架动力学分析中,通过模态分析和谐响应分析全面地分析和了解了机架的动态性能。(5)基于机架整体静动态性能的分析结果,对其进行了相应的结构改进,包括调整主立柱截面设计尺寸,上支座内部肋板布置以及立柱后背板详细设计三个方面,最终使得机架的静刚度以及动态性能基本满足了机架设计精度要求。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG542

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本文编号：1224092