并联式铣床立柱静刚度分析及结构优化

摘要

以并联式龙门铣床机身的中间立柱为主要研究对象,通过SolidWorks建立中间立柱的三维实体模型,利用ANSYS Workbench有限元分析软件对其进行静力学仿真,分析了立柱在3种工况下的静态性能,发现其静刚度不足.通过3处局部结构的改进以及设计尺寸的优化匹配,在不明显增加质量的条件下,使中间立柱的静刚度较初始设计提高了约38％,满足了机架设计精度要求.最后,在最优设计尺寸下分析了每一处局部结构改进对立柱静刚度提高的重要程度,去除了对立柱静刚度增加不明显的局部结构改进,使立柱在满足机架设计精度的条件下用料最省.