SX325走心式数控车床的静动态特性分析及结构优化

王士强; 孙群; 颜世格; 绳立威; 徐隆坤

doi:10.19728/j.issn1672-6634.2026010004

聊城大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 39 ›› Issue (4) : 508 -517+534. DOI: 10.19728/j.issn1672-6634.2026010004

SX325走心式数控车床的静动态特性分析及结构优化

王士强, 孙群, 颜世格, 绳立威, 徐隆坤

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摘要

以SX325走心式数控车床为研究对象，基于ANSYS Workbench平台开展系统性分析。首先，建立走心机有限元模型，并完成车削、铣削及钻削工况下的切削力计算。基于静态仿真，获取了整机在三种典型加工状态的位移分布与应力分布云图，通过模态仿真，识别了整机的前6阶固有频率及其主要振型。最终，结合静力学和动力学特性的分析结果，确定了机床薄弱环节为刀具台、Y₁轴滑板与X₂轴滑板。基于响应面优化方法对X₂滑板进行结构优化，使其质量、最大变形、最大应力分别下降了5.27%、0.96%、6.13%,使一阶固有频率提升了3.12%。通过在刀具台的载荷传递和振动影响关键部位添加三处加强筋进行优化设计，使最大变形和最大应力分别减少了6.04%、1.69%,使一阶固有频率提高了2.83%。