萬能外圓磨床砂輪架的設(shè)計及分析

汪 燕

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萬能外圓磨床砂輪架的設(shè)計及分析

汪 燕

（上海機床廠有限公司 上海 200093）

以萬能外圓磨床為研究對象，設(shè)計一種適用于大規(guī)格砂輪磨削工件的砂輪架結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)圓磨具支架。運用有限元模型和ABAQUS有限元分析軟件對砂輪架進行靜力學分析與模態(tài)分析，確定砂輪架結(jié)構(gòu)的可靠性；為保證砂輪架主軸中心與內(nèi)圓磨具中心的等高，對內(nèi)圓磨具支架的設(shè)計進行了改進，并結(jié)合理論計算方法對其進行強度驗證。仿真結(jié)果改進后的結(jié)構(gòu)是安全的，并把改進后的砂輪架結(jié)構(gòu)應用于產(chǎn)品中，實踐證明是可行的。

砂輪架 內(nèi)圓磨具支架 有限元分析 強度驗證

砂輪架是磨床的一個關(guān)鍵部件，而萬能外圓磨床的砂輪架又比普通外圓磨床的砂輪架結(jié)構(gòu)復雜，其特征包括兩個方面：一是上體殼可繞定位柱旋轉(zhuǎn)一定角度，考慮到結(jié)構(gòu)和行程問題，砂輪規(guī)格一般選擇小于500 mm；二是配有內(nèi)圓磨具裝置，一般固定在砂輪架體殼頂面，并繞固定軸可上下翻轉(zhuǎn)。為滿足市場需求，以某型萬能外圓磨床為研究對象，設(shè)計一套砂輪規(guī)格為750 mm的砂輪架結(jié)構(gòu)，為保證內(nèi)圓磨具中心與砂輪架主軸中心等高，對內(nèi)圓磨具支架進行了改進。

ABAQUS有限元軟件適合于分析模擬龐大復雜的結(jié)構(gòu)力學及固體力學模型，處理高度非線性問題[1]。砂輪架結(jié)構(gòu)復雜，為提高工作效率，縮短工作周期，利用ABAQUS建立砂輪架的有限元模型，對砂輪架殼體進行應力變形分析和模態(tài)分析。

1 砂輪架結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.1 殼體設(shè)計

砂輪架中的主要零件包括殼體、主軸系統(tǒng)、皮帶輪等，砂輪主軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)直接影響工件的加工質(zhì)量，具有較高的回轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性及耐磨性[2]。……