树脂矿物复合材料机床床身国内外研究现状
时间:2018-03-17 21:30 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 目前，各类机床床身的材料使用主要还是使用钢和铸铁等。而树脂矿物复合材料这种新型材料也正悄然兴起，很多专家学者正在致力于对这类新型机床用材料的特性进行分析，不断提高其应用于机床的可行性。例如吴隆，段京虎等人。目前来讲，机床的各个功能部件的动静态特性分析常用的软件有ANSYS和HYPERMESH等，随着计算机技术的发展，越来越多的有限元分析类的软件被应用到工程设计中来，所建的模型由试验数据进行修正。我国机床行业的发展水平目前仍与国外有着很大的差距，国外的很多机床都在设计说明书中指出他们对机床大件进行过了动静态特性的分析，但我国的机床在这方面做的很少。不过我国的很多科研机构已经在机床的有限元分析方面做出了一些成功的探索。例如兰州理工大学的王富强，东南大学的胡金祥等人，在这方面做了较为系统的工作。 吴隆根据其在德国进修的经历，介绍了环氧树脂材料的特性[1]，材料配比的选择及制备的工艺流程,并且以高速铣床床身的树脂混凝土制造[3]为例，对比了树脂材料与传统的铸铁材料床身的工作特性，具体地展示了树脂材料的优越性能。浙江工业大学的段京虎对原磨床进行了模态分析，通过对各阶模态振型的分析找出该机床动态特性的薄弱环节。针对机床强度不够的地方进行改进之后，再对磨床进行有限元模态分析，发现机床的动态特性[2]得到了显著的加强。南通职业大学的陈旭东，使用有限元分析方法，对树脂矿物复合材料在一种机床床身中的使用进行了研究，并对这种特殊材料的床身的动态特性进行了分析[4]。山东工业大学的李剑锋，结合实际与理论论证，分析了构成PMC[5]的各原材料的性能，找出了使PMC性能最优化时各材料的配比，然后对研制的两种配方的PMC材料进行力学性能试验，得出其各自的力学性能参数同时与铸铁材料作对比。辽宁工程技术大学的徐平，利用钢纤文聚合物混凝土[7]来作为床身的主要材料，对床身的动静态特性进行模拟，通过与铸铁材料的对比，体现出这种材料的优越性。19781 东南大学的毛海军、孙庆鸿等，以一种内圆磨床为例，使用有限元分析软件研究了机床基础大件的筋板布置形式[8]对其动态特性有何影响，最后得出了结论：当不同零件选择各自合适的筋板布置形式时，其动刚度得到了加强，而由这些零件组装而成的机床的动态特性也有明显的提升。东南大学的孙峨建立了一种加工中心的有限元模型[9]，通过对该加工中心进行有限元的动态分析，进行优化设计，使整机的刚性得到明显的加强。兰州理工大学的王富强，分析了加工中心VMC705床身的动态特性，对床身的几种典型筋板布局方案分别进行分析，从中选取最合适的筋板布置形式；然后建立了床身的有限元模型再对其进行优化设计，讨论出最合理的优化参数。从分析结果来看，床身的动态性能得到加强[10]。北京科技大学的刘江，以一种立式加工中心的有限元模态分析为例，采用Pro/E软件绘制出该加工中心的立柱模型，然后将其导入到Ansys软件中进行有限元模态分析，最后选出了最优化的机床立柱筋板布置方案[11]。东南大学的胡金祥，也运用了典型的有限元分析软件围绕MK2110内圆磨床着重研究了机床的动态特性及热态特性[12]，优化了其轴承材料属性。 由此可见，国内的很多高等院校及科研院所的科研人员都已经将有限元分析技术应用到机床的设计制造工作中去。这项技术的应用，无疑将大大缩短产品的生产研发周期，同时也对生产成本有很大的降低作用，基本省去了制造样机再进行模拟试验的繁杂过程。 (责任编辑：qin) |