伯特利数控 加工中心  钻攻中心  

 前言：

 近年来， 随着计算机技术和数控技术的高速发展， 并联式数控机床作为一种新型机床越来越受到人们的重视， 同时也相继研发出一系列并联机床样机， 而其精度问题一直是该类机床实用化道路上的瓶颈 由于该类机床的各项运动支链是由两端铰链和主运动副串联而成， 其误差控制难度非常大［1－2 ］ 从精度分配的角度， 留给机身环节的允许误差非常有限， 因此机身的设计和精度提高具有重要意义

机架是机床的关键部件之一， 其静动态性能对机床的加工精度和效率起着至关重要的影响［3 ］， 床身的静动态性能集中体现在静力学性能以及低阶模态特性上［4 ］ 通常情况下， 在进行动态分析之前必须保证结构在静力作用下有很好的性能， 即静刚度需满足设计要求 以 ANSYSWorkbench 有限元分析软件为平台， 利用有限元方法对 C形机架的中间立柱进行静力学仿真， 对仿真结果进行分析与评估， 判定立柱结构设计的合理性， 并运用 ANSYSWorkbench 的Design Exploration 模块对立柱进行多目标驱动优化， 使其在静态性能上和经济上达到

1 C 形机架结构设计

为使 C 形龙门架并联数控机床在大加工空间内具有良好的综合性能， 要求其机架－C 形龙门架必须有高刚度和高动态性能［5 ］ 通过 SolidWorks 建立的并联式加工中心三维结构模型( 图 1) 所示， 其中 C 形机架主要由上支架 中间立柱 下支架和导轨滑块 4 个部分通过螺栓连接而成每个部分均由钢板焊接而成， 中间布置筋板加以支撑 中间立柱的基本尺寸为 1 300 mm×700 mm×2 000 mm， 作为机床最重要的支撑部件， 其静动态性能对加工质量的好坏起着重要的作用

结束语：

1) 在进行立柱的静刚度分析之前， 必须从机床加工时可能载荷和并联机构力解模型出发分析立柱的受力状态， 文中所列举的 3 种不同工况具有代表性

2) 局部结构的改进能够很好的提高立柱的静刚度而设计尺寸优化方法则在满足机架设计精度的要求下保证了材料最省

3) 改进优化后的立柱静刚度较初始设计提高了 38%左右， 具备了良好的静态性能， 为机架整体结构设计以及后续轻量化设计奠定了基础

4) 利用有限元分析软件对机床部件的结构性能进行仿真分析， 可以缩短设计周期， 节省制造成本

伯特利数控是一家集销售、应用及服务于一体的公司。产品包括：CNC加工中心、钻攻中心、龙门加工中心、雕铣机、石墨机、五轴加工中心、立式加工中心、卧式加工中心等。我们机床的生产工厂设在广东省东莞市，目前其生产的加工中心70%出口，其中出口到欧洲占到50%。我们尽心、尽力、尽意的服务！

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