基于ANSYS的大型船用螺旋槳數(shù)控龍門(mén)式砂帶磨床的參數(shù)化分析.pdf

1、螺旋槳作為輪船的重要部件，其加工制造技術(shù)也成為了船舶工業(yè)的核心技術(shù)之一。由于國(guó)內(nèi)的砂帶磨削的發(fā)展時(shí)間比較短，雖然在一些領(lǐng)域有所突破但是在結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)都相對(duì)復(fù)雜的數(shù)控砂帶磨床的發(fā)展還是落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。本課題基于以上原因而提出對(duì)砂帶磨床的整體和關(guān)鍵部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。從而降低該機(jī)床的結(jié)構(gòu)方面和國(guó)外的差距。通過(guò)結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)得到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求而且用的材料大大降低的目的，從而使機(jī)床的整體成本也有了較大的降低。從數(shù)控變形誤

2、差補(bǔ)償角度來(lái)講，通過(guò)靜力分析所得到的磨頭接觸輪在四個(gè)位置三個(gè)方向的變形量，通過(guò)四個(gè)位置的變量生成一條通過(guò)四個(gè)點(diǎn)的光滑曲線。在生成數(shù)控加工代碼的過(guò)程中，對(duì)磨頭在加工移動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行位移量補(bǔ)償，從而減小了靜態(tài)變形的影響。
　　 本文在總結(jié)機(jī)床結(jié)構(gòu)分析發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對(duì)數(shù)控龍門(mén)式砂帶磨床的結(jié)構(gòu)分析問(wèn)題，以ANSYS有限元軟件為平臺(tái)，利用其二次開(kāi)發(fā)工具，在ANSYS系統(tǒng)中開(kāi)發(fā)了具有界面的集參數(shù)化建模、有限元分析、加載和求解、結(jié)果分析與

3、提取于一體的龍門(mén)式砂帶磨床有限元分析系統(tǒng)。本系統(tǒng)的成功開(kāi)發(fā)，證實(shí)了以ANSYS為平臺(tái)開(kāi)發(fā)專業(yè)模塊的可行性，提高了工作效率。首先，本文將ANSYS二次開(kāi)發(fā)技術(shù)應(yīng)用于龍門(mén)式砂帶磨床有限元結(jié)構(gòu)分析，并開(kāi)發(fā)出實(shí)用的程序模塊，嵌入ANSYS并作為ANSYS程序的一部分。本程序模塊在龍門(mén)式砂帶磨床結(jié)構(gòu)分析方面具有創(chuàng)新意義的成果，所歸納總結(jié)的ANSYS開(kāi)發(fā)技術(shù)的基本方法和過(guò)程具有普遍的適用性。其次，結(jié)合二次開(kāi)發(fā)界面對(duì)磨床的整體進(jìn)行了靜態(tài)、模態(tài)分析，改

4、進(jìn)結(jié)構(gòu)。通過(guò)分析結(jié)果可以得到接觸輪的位移變形是最大的，而且可以得到最大變形量。本文中分別取磨頭在橫梁上移動(dòng)的四個(gè)位置并得出每個(gè)位置的變形量，通過(guò)分析磨頭接觸輪不同方向的位移量就可以得到磨頭在移動(dòng)過(guò)程中各個(gè)方向的變形曲線。通過(guò)該曲線一方面可以很直觀的觀察到各個(gè)方向的具體變形量，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。另一方面為后期的數(shù)控代碼補(bǔ)償提供了數(shù)據(jù)支持。通過(guò)對(duì)機(jī)床的整體進(jìn)行模態(tài)分析分析可以得出了各階的振型和共振頻率，通過(guò)修改結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量來(lái)防止機(jī)床在