機床床身模態分析及結構改進

魏子堯昃向博呂守堂公培強鮑紅生鄧 濤

（1.濟南大學 機械工程學院，濟南 250022；2.濟南第一機床有限公司，濟南 250000）

機床床身模態分析及結構改進

魏子堯1昃向博1呂守堂2公培強2鮑紅生2鄧 濤1

（1.濟南大學 機械工程學院，濟南 250022；2.濟南第一機床有限公司，濟南 250000）

本文針對MJ-520MC/Y斜床身數控車銑復合加工中心，首先三維實體建模斜床身；其次，計算斜床身載荷參數，運用有限元軟件ANSYSWorkbench14.0進行模態分析，得出斜床身前六階的固有頻率和振型，根據模態分析結果優化改進；最后，再次模態分析優化后結構，并進行對比，前三階的固有頻率分別提高15.61%、14.63%和16.07%，有效提高機床穩定性，提高對工件的加工精度，為下一步斜床身車銑復合加工中心的改進設計打下基礎。

機床床身 固有頻率 模態分析 振型

引言

車銑復合加工中心是把車削和銑削工藝整合，在一臺機床上實現對工件的車削和銑削加工，這種整合比分別車削和銑削的加工精度更高[1-3]。斜床身動態性能直接影響機床整機性能，特別是對機床整機的抗振性能、加工精度等影響較大。分析斜床身結構的固有頻率和振型，可為斜床身設計改進提供依據，避免因共振造成的經濟損失。對機床床身動態性能研究的方法應用最多的是模態分析法。通過模態分析結果，判斷振型對加工精度的影響，優化改進斜床身，達到機床對加工質量和加工精度的使用要求。將低階固有頻率作為動態分析改進設計的優化目標，提高床身固有頻率，有效提高機床穩定性，提高對工件的加工精度，為下一步斜床身車銑復合加工中心的改進設計打下基礎[4]。……