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解析數(shù)控雕刻機機械結(jié)構(gòu)參數(shù)化優(yōu)化設(shè)計
隨著近年來制造業(yè)對單件、小批量、高精度、復雜形體的零件加工要求越來越高,數(shù)控雕刻機以其生產(chǎn)效率高、功能全面、通用性好、價格便宜等優(yōu)點迅速在模具、裝飾品、電子產(chǎn)品等行業(yè)有了廣泛的應用。應用現(xiàn)代設(shè)計方法快速有效的設(shè)計出性能優(yōu)良、滿足市場需求的數(shù)控雕刻機床是雕刻機生產(chǎn)廠家迫切的需要。本文以一臺小型、高性價比的數(shù)控雕刻機機械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計為例,結(jié)合雕刻加工的小刀具、高速加工的特點,分析了雕刻機床的各種總體布局方案。應用本課題設(shè)計與開發(fā)的靜載荷測試儀和虛擬儀器的振動測試系統(tǒng)對GAE200A-50型數(shù)控雕刻樣機的機械結(jié)構(gòu)進行測試,分析其靜、動態(tài)特性,并根據(jù)測試結(jié)果建立并修改了雕刻樣機的仿真分析模型。利用ANSYSWorkbench有限元分析軟件對模型進行靜、動態(tài)特性分析與優(yōu)化,得出了該型號雕刻機機械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方案。通過對雕刻機的總體方案分析,得出了一套雕刻機床總體設(shè)計的一般原則。為了進行機床動態(tài)特性測試,采用壓電加速度傳感器與電荷放大器配合美國NI公司的PCI6024E數(shù)據(jù)采集卡,構(gòu)建了基于LabVIEW的虛擬儀器振動測試系統(tǒng)。課題通過實驗測試與仿真分析相結(jié)合的方法實現(xiàn)機械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計,具有一定的實用價值和參考意義。
數(shù)控雕刻機機床身是由厚壁鋼管構(gòu)造而成。床身經(jīng)過有限元分析(FEA)和設(shè)計,為機床提供了一個剛硬穩(wěn)定的加工平臺并且所有床身部件在床身加工前就已經(jīng)消除應力。數(shù)控雕刻機所有定位軸承、滾珠絲杠、線性導軌、齒條,都有機床控制系統(tǒng)的集中自動潤滑系統(tǒng)來保養(yǎng)。這個是滾珠絲杠和線性導軌制造商一致推薦的方法。
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