基于FEA的移动式龙门铣床工作台优化设计

宋天皎，王 可，孙兴伟，孙 凤

(沈阳工业大学 机械工程学院，辽宁 沈阳 110870)

基于FEA的移动式龙门铣床工作台优化设计

宋天皎，王 可，孙兴伟，孙 凤

(沈阳工业大学 机械工程学院，辽宁 沈阳 110870)

本文以SKX-2030型龙门铣床工作台为研究对象，首先对工作台进行实体建模，然后利用有限元分析软件ANSYS对其进行有限元模态分析，得到其动力学特性，在分析其固有频率和振型的特点的基础上，并对其筋板结构进行分析和优化，使其结构更加合理。从而达到减轻自重、节约材料、降低噪声、延长使用寿命等目的，并为该类型机床的有限元分析提供依据。

龙门铣床；工作台；模态分析；优化设计

0 前言

近年来，随着科学技术的不断发展，各行业对大型工件的需求量不断增加，而龙门铣床作为一个重要的大型工件加工设备，其需求也越来越大，市场竞争也越来越激烈。目前大多数龙门铣床生产厂商都把精力放在大型、超大型、高速度、高精度的龙门铣床生产与研发上。而工作台作为龙门铣床重要的部件，工作时需要承受全部的工作变形力，由于工作台不合理的设计而导致的变形和振动可对加工精度造成很大的影响。因此，对工作台的静动态特性分析及优化也就尤为重要。

1 有限元模型的建立

本文首先对该SKX-2030型龙门铣床工作台进行建模，之后将其导入Ansys中进行有限元分析。在建模过程中，由于工作台结构比较复杂，为了更好的进行有限元分析，为此针对该龙门铣床的工作特点和受力状况，对工作台进行合理的简化，例如去掉了一些对工作台的整体结构变形影响较小的部位，如螺孔、T形槽、圆角、倒角等;假定焊接处对各板的传力无影响；……