將光柵尺安裝在滑鞍中間時,會導(dǎo)致中間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生空隙,降低滑鞍結(jié)構(gòu)剛性,因此對滑鞍結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析,驗證滑鞍結(jié)構(gòu)是否滿足設(shè)計要求。
3.1靜力學(xué)分析
根據(jù)設(shè)計要求滑鞍材料為QT600,取剪切模量1.7×10^5MPa,泊松比0.27,密度7300kg/m3。對X軸滑鞍施加重力,固定滑鞍下面的滑塊安裝面,初級電機(jī)施加向下的重力1308N,滑鞍上面導(dǎo)軌滑塊安裝面施加向下主軸箱、B軸箱體總體重力15597N,滑鞍上面施加向下的Y軸導(dǎo)軌重力658N,電機(jī)座安裝面施加向下Y進(jìn)給軸的重力1379N,對滑鞍施加Y軸加速等效力15285N,初級電機(jī)施加水平加速等效力16765N,邊界條件設(shè)置如圖5所示。

基于SolidWorks2023建立初始滑鞍三維模型并進(jìn)行網(wǎng)格劃分。根據(jù)機(jī)床實際運(yùn)行過程中添加約束與載荷,求解運(yùn)算后得出靜力學(xué)分析結(jié)果[10]。分析結(jié)果如圖6所示。

通過分析結(jié)果得出最大變形為5.567×10^-3mm,位于滑鞍Y軸電機(jī)座的安裝面。其中導(dǎo)軌安裝面變形量分別為6.154×10^-4、7.768×10^-4、-6.177×10^-4、-7.809×10^-3mm。最大應(yīng)力為12.567MPa,位于滑鞍下面滑塊安裝面與側(cè)基面交匯處,符合設(shè)計要求。
3.2滑鞍模態(tài)分析
可以通過Ansys Workbench中模態(tài)分析模塊對初始滑鞍模型進(jìn)行模態(tài)分析,首先對模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,設(shè)定滑鞍下面的滑塊安裝面為固定支撐,運(yùn)算完成后對數(shù)據(jù)進(jìn)行提取處理[11],前十階頻率數(shù)值見表2。

通過對初始滑鞍的靜力學(xué)分析以及模態(tài)分析,獲得了其最大變形、最大應(yīng)力、振型以及各階的頻率值,結(jié)果均符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。但初始滑鞍的質(zhì)量過大,其最大應(yīng)力值為12.567MPa,遠(yuǎn)小于QT600材料的屈服強(qiáng)度370MPa。可見該結(jié)構(gòu)設(shè)計偏于保守。因此,可對其進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化,從而得出最優(yōu)的材料分配方案[12]。
2026-08
在高端裝備制造領(lǐng)域,宇匠數(shù)控正以扎實的技術(shù)積淀與持續(xù)的創(chuàng)新能力,書寫著國產(chǎn)精密數(shù)控機(jī)床的進(jìn)階篇章。作為一家專注于精密數(shù)控機(jī)床研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè),宇匠數(shù)控自2015年12月創(chuàng)立以來,始終深耕高速雕銑中心、中高速加工中心及五軸加工中心等核心產(chǎn)品,致力于為精密加工領(lǐng)域提供具… [了解更多]
2026-08
通過對初始滑鞍的靜力學(xué)分析以及模態(tài)分析,獲得了其最大變形、最大應(yīng)力、振型以及各階的頻率值,結(jié)果均符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。但初始滑鞍的質(zhì)量過大,其最大應(yīng)力值為12.567MPa,遠(yuǎn)小于QT600材料的屈服強(qiáng)度370MPa。可見該結(jié)構(gòu)設(shè)計偏于保守。因此,可對其進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化,從而得出最優(yōu)的材料分… [了解更多]
2026-08
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2026-08
5.1補(bǔ)償實驗設(shè)置為驗證該模型的實用性,設(shè)計開展了熱誤差補(bǔ)償實驗。實驗的設(shè)備參數(shù)、測量方式與熱特性實驗相同,但計算機(jī)以O(shè)PC-UA協(xié)議與數(shù)控系統(tǒng)通訊,搭載的誤差模型可基于傳感器與系統(tǒng)寄存器的輸入,計算補(bǔ)償值并傳遞給數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)中與補(bǔ)償有關(guān)的部分寄存器見表11,輸入補(bǔ)償值便可… [了解更多]
2026-08
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