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    有關長沙拉床設計的“有限元建模”分析
    點擊次數:41 發布時間:2020-03-17
       長沙拉床的床身鑄件采用樹脂砂、消失模實型鑄造,材質均為優質細膩的灰口鑄鐵HT200-HT300,精準的配比,在灰鑄鐵生產中,適當提高鑄鐵的Si/C比值,并以適當的孕育處理或微合金化處理,可獲得具有優良綜合性能的高si/C值鑄鐵,試驗結果表明在高硅鑄鐵中加入適量的Cu和稀土,可使石墨細化、組織細化和均勻化。用這種鑄鐵可使機床鑄件具有更高的剛度、更高的抗拉抗彎強度、耐磨性和尺寸穩定性,并且鑄造性能良好,機械性能高而穩定和較少產生廢品。
      拉床作為一種采用拉刀加工各種內外成型表面的機床,生產效率高,加工質量好,廣泛應用于汽車、摩托車、農機、航空及工程機械等行業。近年來,由于機床工業對發展制造業和提升實體經濟具有戰略意義,各國都高度重視對拉床和拉削技術的研究。
      拉床加工過程的主運動是主溜板的直線運動,進給運動則靠拉刀本身的結構來實現。主溜板在拉床加工工件時,要承受切削力、機床部件和工作重力、內部傳動機構的作用力,它們產生的變形對工件的加工精度和表面質量有很大的影響。
      國內外很多學者和專家把有限元的方法運用到機床設計中,并取得了顯著成果,從而使機床的加工精度、加工效率和壽命得到了提高,并降低了生產成本。有限元建模是進行有限元分析和優化設計的基礎,主要包括網格劃分、邊界條件和載荷設定。單元質量的好壞往往直接影響有限元求解結果的精確性。細密的網格可以使結果更精確,但是也會增加CPU計算時間,并且需要更大的存儲空間。
      在對拉床主溜板施加載荷約束時,盡可能地接近實際:
      1.拉床主溜板承受的外力載荷為油缸對主溜板的推力和加工工件對主溜板上工作臺的壓力,按照實際情況選擇載荷類型為Force(集中力);
      2.主溜板與導軌接觸處要限制所有自由度,施加全約束,選擇約束類型為SPC(固定約束)。
      將工作臺中心孔內所受集中力等效成工作臺孔表面的均布壓力,這個均布壓力可以由力和力矩平衡求得,在施加這個均布壓力載荷時可以直接施加在工作臺的表面上,并指向面內。同理,油缸與主溜板的接觸力也可以用此方法,等效成表面的均布壓力。
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