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基于ANSYS Workbench的深孔钻床主轴箱性能优化

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内燃机与配件 2025年第1期 54-56页

作者：潘晓辉山西福瑞康招标代理有限公司山西太原030000

基于SolidWorks平台建立主轴箱三维模型,关联ANSYS Workbench,静动态分析主轴箱运行状态,明确不足之处,以主轴箱轻量化为目的,进行参数相关性分析,优化影响主轴箱质量的关键参数,检验优化方案的可行性,评价优化方案对主轴箱轻量化目标... 详细信息

基于SolidWorks平台建立主轴箱三维模型,关联ANSYS Workbench,静动态分析主轴箱运行状态,明确不足之处,以主轴箱轻量化为目的,进行参数相关性分析,优化影响主轴箱质量的关键参数,检验优化方案的可行性,评价优化方案对主轴箱轻量化目标的实现效果。结果表明:经过优化的主轴箱质量减轻9.77%,静动态性能提升,优化方案具有可行性,能够提升主轴箱综合性能。本文研究为深孔钻床主轴箱性能分析及优化提供技术指导,发挥主轴箱性能优势,提供工业生产水平。

关键词：深孔钻床主轴箱 ANSYS Workbench 性能优化

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深孔钻床工艺扭振系统动力减振器优化设计

机械设计与制造 1993年第1期 30-32页

作者：顾乾坤唐一科重庆大学

本文针对附加动力减振器的深孔钻床工艺扭振系统,提出了一种对减振器进行优化设计的方法。可根据不同的使用目的,在多种意义下对减振器进行优化设计,并经实验室切削实验和现场使用,验证了本文分析的正确性。同时,本文的理论分析可以推... 详细信息

本文针对附加动力减振器的深孔钻床工艺扭振系统,提出了一种对减振器进行优化设计的方法。可根据不同的使用目的,在多种意义下对减振器进行优化设计,并经实验室切削实验和现场使用,验证了本文分析的正确性。同时,本文的理论分析可以推广应用到其他领域的动力减振器优化设计,是一种实用的设计方法。

关键词：深孔钻床工艺扭转振动减振器

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深孔钻床床身的拓扑轻量化设计

机械设计与制造 2014年第1期 68-70页

作者：张宏博薄瑞峰游小红中北大学机械工程系山西太原030051 山西省深孔加工工程技术研究中心山西太原030051

为了实现深孔机床的轻量化设计,运用有限元分析和拓扑优化相结合的方法,对Z8016深孔钻床床身进行了结构优化设计。首先,利用UG对Z8016的床身初始结构进行了三维建模并导入HyperWorks进行模态分析,然后,根据变密度法的基本思想,建立以床... 详细信息

为了实现深孔机床的轻量化设计,运用有限元分析和拓扑优化相结合的方法,对Z8016深孔钻床床身进行了结构优化设计。首先,利用UG对Z8016的床身初始结构进行了三维建模并导入HyperWorks进行模态分析,然后,根据变密度法的基本思想,建立以床身结构的相对密度为设计变量,以体积分数(质量)最小化为目标函数,一阶固有频率为约束条件的拓扑优化模型,并以HyperWorks/OptiStruct软件为工具,对其进行拓扑优化,得到了床身材料的最优分布图,最后根据优化方案对初始结构进行了重构设计。研究结果表明,改进后的床身结构,一阶固有频率基本保持不变,质量减少11.2%,满足设计要求。

关键词：床身深孔钻床拓扑优化模态分析

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深孔钻床关键件动态性能分析与结构拓扑优化

深孔钻床关键件动态性能分析与结构拓扑优化

作者：张宏博中北大学

学位级别：硕士

深孔机床作为深孔加工中主要的加工设备，在制造业中扮演着重要的角色。其加工性能和加工精度对孔加工的质量影响至深。但是，深孔机床关键件（床身、主轴箱）或采用经验设计，或沿袭传统方法，或仿制国外产品，导致安全系数过于保守，... 详细信息

深孔机床作为深孔加工中主要的加工设备，在制造业中扮演着重要的角色。其加工性能和加工精度对孔加工的质量影响至深。但是，深孔机床关键件（床身、主轴箱）或采用经验设计，或沿袭传统方法，或仿制国外产品，导致安全系数过于保守，零部件的体积粗大笨重，结构设计不够合理，从而直接影响到其动态特性和静态特性，也就直接影响机床的加工精度及精度稳定性。近年来，许多学者将结构拓扑优化方法引入到机床的设计与改进中，并取得了显著效果，但是在深孔加工机床中的应用研究较少，因此，将结构拓扑优化技术应用于深孔加工机床的研究具有重要的意义和应用价值。本文以Z8016深孔钻床的主轴箱和床身为研究对象，运用有限元分析和结构拓扑优化相结合的方法，对其进行了模态分析和结构优化设计。在分析之前，首先将模型在UG软件中进行了必要的简化处理，然后以IGES格式导入HyperWorks软件中。通过模态分析，分别得到了主轴箱和床身的低阶模态及其相应的振形图。基于变密度法的基本思想，针对主轴箱和床身分别建立各自的数学模型，并以HyperWorks/OptiStruct软件为工具，对其进行拓扑优化，得到了主轴箱和床身的材料最优分布图。最后根据低阶振型图及材料最优分布图，分别对主轴箱和床身进行结构重构设计。改进后的主轴箱结构，一阶固有频率提高了9.69%，质量减少了5.87%。改进后的床身结构，一阶固有频率基本保持不变，质量减少了11.22%。动态特性满足了设计要求，并实现了轻量化设计，从而为深孔加工机床中其他关键部件的结构优化提供了可借鉴的方法。

关键词：深孔钻床主轴箱床身模态分析拓扑优化结构重构

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数控深孔钻床在管壳式热交换器制造中的应用

石油化工设备 2012年第4期41卷 85-86页

作者：王黎明甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司甘肃兰州730070

管壳式热交换器广泛应用于于石油、化工、制药、热电站及核电站等行业,其中管板是主要受压元件之一。随着换热设备的大型化,大直径厚管板的管孔加工量也越来越大,对一种新型数控深孔钻床用于厚管板加工进行了简单介绍。

关键词：管壳式热交换器管板自动数字控制深孔钻床

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基于拓扑优化的深孔钻床主轴箱的结构重构

机床与液压 2013年第7期41卷 150-153页

作者：张宏博薄瑞峰游小红沈兴全中北大学机械工程系山西太原030051 山西省深孔加工工程技术研究中心山西太原030051

为有效提高深孔钻床关键件的动态性能并减轻其质量,运用有限元分析和拓扑优化相结合的方法,对Z8016深孔钻床主轴箱进行了结构优化设计。利用Pro/E对Z8016主轴箱初始结构进行了三维建模并导入HyperMesh进行模态分析;根据变密度法的基本思... 详细信息

为有效提高深孔钻床关键件的动态性能并减轻其质量,运用有限元分析和拓扑优化相结合的方法,对Z8016深孔钻床主轴箱进行了结构优化设计。利用Pro/E对Z8016主轴箱初始结构进行了三维建模并导入HyperMesh进行模态分析;根据变密度法的基本思想,建立以箱体结构的相对密度为设计变量、以一阶固有频率最大化为目标函数、以体积分数(质量)为约束条件的拓扑优化模型,并以HyperWorks/OptiStruct软件为工具,对其进行拓扑优化,得到了主轴箱材料的最优分布图;根据优化方案对初始结构进行了重构设计。研究结果表明:改进后的主轴箱结构,一阶固有频率提高了6.71%,质量减少了6.85%,动态特性满足设计要求,从而为深孔加工机床中其他关键部件的结构优化提供了参考。

关键词：主轴箱深孔钻床拓扑优化模态分析结构重构

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PLC在深孔钻床控制中的应用

组合机床与自动化加工技术 2001年第5期 34-35页

作者：熊幸明长沙大学机电系湖南长沙410003

1「攀錾羁鬃晔羌庸ど羁椎淖ㄓ蒙璞浮Ｔ谧晟羁资?,为保证零件加工质量 ,提高工效 ,加工中钻头的冷却和定时排屑是需要解决的主要问题。一般都要采用三次以上进给来完成一个深孔的加工。本设备的工作循环如图 1所示。传统的控制方案是采... 详细信息

1「攀錾羁鬃晔羌庸ど羁椎淖ㄓ蒙璞浮Ｔ谧晟羁资?,为保证零件加工质量 ,提高工效 ,加工中钻头的冷却和定时排屑是需要解决的主要问题。一般都要采用三次以上进给来完成一个深孔的加工。本设备的工作循环如图 1所示。传统的控制方案是采用继电器—接触器控制与液压控制相结合的方法。由于进给次数多 ,且有快进、慢进、工进等多种运动速度的变换 ,控制系统较复杂 ,大量的硬件接线使系统可靠性降低 ,也间接地降低了设备的工作效率 ,影响了加工质量。采用可编程控制器与液压控制相结合可以较好地解决这一问题 ,可大大地减少系统的硬件接线 ,提高了工作可靠性。而且在加工工艺改变时 ,只需修改程序 ,就可适应新的加工要求 ,

关键词：深孔钻床自动控制 PLC

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加工石墨换热块的数控深孔钻床

组合机床与自动化加工技术 1995年第11期 8-9页

作者：蒋薏刘明南通纺织工学院

目前石墨生产厂家急需解决的问题是采用新设备进行石墨换热块上深孔的加工，以保证质量，减轻劳动强度和提高生产效率。本文介绍微机控制的深孔钻床的总体方案和控制系统的设计思想。

关键词：石墨微机控制钻床换热块数控深孔钻床

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木材深孔钻床的开发与机电设计

机床与液压 2024年第2期52卷 88-94页

作者：王钧李玮王泰恒刘斌郭志伟魏新宇西南林业大学机械与交通学院云南昆明650224

为了解决传统数控系统和机床结构无法直接用于木材深孔加工的问题,研究深孔加工的原理,分析重难点问题,从特殊的工装夹具系统和机床主体结构设计、机床的柔性辅助装夹系统设计、整个机床的电气控制系统和PLC内部的进给插补逻辑算法等进... 详细信息

为了解决传统数控系统和机床结构无法直接用于木材深孔加工的问题,研究深孔加工的原理,分析重难点问题,从特殊的工装夹具系统和机床主体结构设计、机床的柔性辅助装夹系统设计、整个机床的电气控制系统和PLC内部的进给插补逻辑算法等进行研究和阐述。使用木材深孔钻床预加工16 mm的孔,测得精度为15.99 mm,完全符合加工要求。木材深孔钻床的设计与研究解决了木材在自动化深孔加工的问题,为该行业提供了解决方案。

关键词：深孔钻床机床设计电气控制系统设计钻床系统