高速CNC加工中心典型支承件結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設計

　　隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展和信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的突飛猛進,對于制造行業(yè)尤其是機床行業(yè)的要求也越來越高。傳統(tǒng)的機床設計方法在設計過程中主要依靠經(jīng)驗設計,而且設計周期長,缺乏有效的理論依據(jù)作為指導。本文將基于拓撲優(yōu)化技術(shù),應用機床典型支承件設計方法,實現(xiàn)對機床關(guān)鍵支承件的結(jié)構(gòu)分析以及優(yōu)化設計,從而為后續(xù)的機床支承件結(jié)構(gòu)設計研究提供參考依據(jù)。 本文的主要研究內(nèi)容為： （1）建立立式加工中心立柱的力學模型,闡述典型工況切削力計算依據(jù),分析立柱在各種加工況下的載荷狀況以及不同位置工況的邊界條件,為立柱結(jié)構(gòu)分析及設計提供基礎條件。 （2）利用ANSYS軟件對立柱三個典型位置工況進行結(jié)構(gòu)分析,分析計算結(jié)果,找出結(jié)構(gòu)中薄弱部位,為優(yōu)化提供依據(jù)。同時利用基于拓撲優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設計方法,對立式加工中心立柱結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計,利用HyperMesh軟件對不同工況及優(yōu)化目標下的立柱進行拓撲優(yōu)化,對優(yōu)化結(jié)果進行有效的分析,建立立柱在不同目標下的概念模型?？芍苯訉Υ阌材＞咪撨M行高速銑削，且曲面加工速度快、質(zhì)量好、大大縮短了模具加工的工藝流程、提高生產(chǎn)效益。

　　高速CNC加工中心的刀具選擇和使用

　　高速CNC加工中心價格昂貴,使用成本高,為了提高高速CNC加工中心的工作效率。其刀具既要精度高、剛性好、裝夾調(diào)整方便,又要切削性能強、耐用度高。本文結(jié)合實際高速CNC加工從應用角度提出了高速CNC加工中心刀具的選擇和使用應該遵循的一些原則。高速CNC加工中心金屬切削液變質(zhì)發(fā)臭的主要原因是切削液中含有細菌，切削液中的細菌主要有菌。

　　數(shù)控銑床引是在一般銑床的基礎上發(fā)展起來的，兩者的高速CNC加工工藝基本相同，結(jié)構(gòu)也有些相似，但數(shù)控銑床是靠程序控制的自動高速CNC加工機床，所以其結(jié)構(gòu)也與普通銑床有很大區(qū)別。

　　1、找正工件時，只準用手板動卡盤或開速找正，不準開高速找正。

　　2、改變主軸回轉(zhuǎn)方向時，要先停主軸后進行，不準突然改回轉(zhuǎn)方向。

　　3、裝卸卡盤時，只準用手轉(zhuǎn)動三角皮帶帶動主軸回轉(zhuǎn)行，禁止直接開動機床強制松開或擰緊。同時要在床面上墊塊木板，防止發(fā)生意外。

　　4、刀具安裝不宜伸出過長，墊片要平正，寬度與刀具底面寬度一致。

　　5、工作中不準開反車的方法來制動主軸回轉(zhuǎn)。

高速加工中心，特別是高速硬銑在模具制造業(yè)中得到了廣泛應用和推廣，傳統(tǒng)的電火花加工在很多場合已被高速硬銑所替代。CNC（數(shù)控機床）是計算機數(shù)字控制機床的簡稱，是一種由程序控制的自動化機床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，通過計算機將其譯碼，從而使機床執(zhí)行規(guī)定好了的動作，通過刀具切削將毛坯料加工成半成品成品零件。通過高速硬銑對一次裝夾下的模具坯件進行綜合加工，不僅大大提高了模具的加工精度和表面質(zhì)量，大幅度減少了加工時間，而且簡化了生產(chǎn)工 藝流程，從而顯著縮短了模具的制造周期，降低了模具生產(chǎn)成本。高速加工中心（高速CNC）和普通加工中心（NC）組成大約相似，都是由機床床身、床鞍、工作臺、立柱、導軌、床頭箱等主體部分和基礎部件以及液壓傳動部件，氣動部件，電動機和電氣部分數(shù)控系統(tǒng)等組成。