www.467cc.cn-无人在线观看高清电影电视剧,无码少妇一区二区三区免费,午夜福利视频,欧美爆乳乱妇高清免费888

文章預覽：

加工中心夾具是機械制造中一項非常重要的工藝裝備,也是機械加工工藝系統(tǒng)的一個重要組成部分^1]。對于機械制造企業(yè)，提高夾具設(shè)計效率和質(zhì)量，對于縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)的競爭力具有至關(guān)重要的作用^Ul。

如何判斷一款已設(shè)計的加工中心夾具的好壞一直是設(shè)計者關(guān)心的話題。傳統(tǒng)的設(shè)計方法周期太長，已不能滿足現(xiàn)在設(shè)計的要求。如今各種強大的計算機軟件已為設(shè)計帶來了便利。本文以汽車變速箱輸出軸軸頭雙面統(tǒng)鉆組合加工中心的夾具為例，對其進行特性分析。首先利用Pre/E三維軟件建立夾具的實體模型，然后利用ANSYSWorkbench進行有限元分析,得到其靜態(tài)特性變形圖和前6階振型模態(tài)特性圖。通過分析結(jié)果可找出原設(shè)計中結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，作為進一步改進的依據(jù)³¹。

1夾具實體模型的建立

對夾具進行實體建模是進行有限元分析的第一步，本文中的夾具模型主要包括起支撐作用的夾具體、提供壓緊動力源的液壓傳動裝置、傳力機構(gòu)齒輪齒條、直接與工件接觸的夾緊元件壓板壓塊以及其他零件。然后將各個零件按著相應(yīng)的約束進行裝配，組成裝配圖。但這并不能保證裝配的正確性，還必須對裝配好的實體進行運動仿真，觀察裝配體的干涉情況。當檢測到?jīng)]有干涉問題時,夾具的實體模型才建立完畢。夾具的實體模型如圖1所示。

2夾具的有限元模型的建立

2.1夾具實體模型導入ANSYS Workbench

當夾具實體模型建立完成后，就可以導人到有限元軟件ANSYS Workbench中進行特性分析。為了節(jié)省分析時間，提高計算效率，在導入之前可以對建立的實體模型進行簡化，去掉一吟對整體結(jié)構(gòu)剛度影響較小的結(jié)構(gòu)，例如倒角、圓角、螺紋孔、小直徑孔等^:4]。一般有兩種導人方法：（1)建立Pro/E與ANSYS的無縫連接，從而實現(xiàn)Pr〇/E與ANSYS的數(shù)據(jù)共享和交換。在Pro/E窗口中直接點擊ANSYS下的ANSYS Workbench按鈕,就可將建好的模型導入ANSYS Workbench中。

(2) 將Pro/E中的模型以實體的形式保存為SAT、IGS/IGES、x _ t/x _ b、Stp/Step 等格式，然后在ANSYS Workbench中打開。本文采用第二種方法。

2.2添加模型材料屬性

材料為結(jié)構(gòu)鋼：彈性模量￡ = 200 GPa,泊松比 /a = 0. 3 ,密度 p = 7 850 kg/m³。

2.3劃分網(wǎng)格

網(wǎng)格的疏密程度直接影響到計算結(jié)果的精度，計算結(jié)果不再隨網(wǎng)格的加密而改變的密度為理想的網(wǎng)格密度,但是網(wǎng)格加密會增加計算機CPU的計算時間并且需要很大的存儲空間。結(jié)合實驗計算機的性能，本文中應(yīng)用尺寸控制方法M過設(shè)置Element Size的參數(shù)進行網(wǎng)格劃分。共劃分了 151 103個節(jié)點，83 195個單元。劃分網(wǎng)格后的夾具模型如圖2所示。

₃夾具模型的靜態(tài)分析

靜態(tài)分析是計算不包括慣性和阻尼效應(yīng)的載荷在結(jié)構(gòu)或部件上引起的位移、應(yīng)力、應(yīng)變等^^]。前面已經(jīng)對導入ANSYS Workbench中的模型進行了材料屬性的設(shè)置以及網(wǎng)格劃分，下一步就要對夾具模型施加邊界約束和載荷。施加約束和載荷時，應(yīng)盡量按照實際工況進行，這樣才能保證計算結(jié)果更準確。

根據(jù)實際工況需對夾具體下表面施加固定約束，限定其各個方向的自由度，對四個傳力的桿施加位移約束，限制其F軸和Z軸方向的自由度。然后對模型施加載荷約束，在實際工況中,夾具的壓板對工件施加兩種力：一是對工件在銑削時產(chǎn)生的夾緊力,另一種是對工件在鉆削時產(chǎn)生的夾緊力。工況中工件是軸類零件，根據(jù)夾具夾緊力計算公式^M計算出鉆削時和銑削時的夾緊力，并比較兩者的大小，得出鉆削時壓板產(chǎn)生的夾緊力比銑削時壓板產(chǎn)生的夾緊力大，故而按照鉆削時壓板產(chǎn)生的夾緊力在壓板的壓頭上施加載荷。分配到每個壓頭上的夾緊力為4742 N,方向垂直于壓頭。后對設(shè)置好約束及載荷的模型進行靜力學求解，得到其總變形分析云圖，如圖3所示。

從夾具模型靜態(tài)分析的總變形云圖中可以清楚地看到:在不考慮慣性和阻尼效應(yīng)的情況下，對夾具只施加壓緊力，夾具變形大的位置在四個壓板處。因此，這就為設(shè)計人員在設(shè)計時提供了參考的依據(jù),要注重對于夾具四個壓板及壓頭的改進，從而確保整個設(shè)計的合理性。

備注：為保證文章的完整度，本文核心內(nèi)容都PDF格式顯示，如未有顯示請刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試！

結(jié)束語：

利用有限元分析軟件ANSYS Workbench對夾具進行三維模型的特性分析，得出了夾具的靜態(tài)變形圖以及6階固有頻率和振型圖，找出了夾具設(shè)計中的薄弱環(huán)節(jié).為下一步的優(yōu)化設(shè)計指明了方向。針對分析的結(jié)果,提出以下改進方案。

從一至四階振型圖可以看出，前后兩個壓板壓塊的變形不是同步的，這說明在設(shè)計的過程中兩者的受力分布不同，而在設(shè)計圖中也可以看出支撐兩壓板壓塊的夾具體并不是對稱的，這有可能影響力的分布，所以要改進夾具體，使其對稱。另外，利用ANSYS Workbench的優(yōu)化設(shè)計版塊對前后壓板壓塊進行優(yōu)化，計算出兩壓板壓塊的厚度、長度、寬度以及與其接觸的桿的直徑，從而減小在低階頻率下壓板壓塊的變形情況。

在固有頻率增高的情況下夾具模型的缸體也發(fā)生了變形,在不影響夾具整體工作性能的情況下，可減小缸體的體積，這也可以利用ANSYSWorkbench的優(yōu)化設(shè)計版塊進行計算。在后續(xù)的優(yōu)化過程中仍需要對改進后的模型進行有限元分析，使設(shè)計達到化。