1、在石化行業(yè)，大型壓力容器的法蘭面密封槽在線修復處理難度極大，而離線修復時，投入的人力、物力又太大，停產時間長，對工業(yè)生產影響大。BX0型鏜銑床就是針對這一問題進行研究而專門設計的在線修復數控機床。本文以BX0型鏜銑床為研究對象，利用有限元方法分析論證了機床關鍵零部件的強度、剛度、振動及結構優(yōu)化等問題，主要內容如下：⑴對機床關鍵件（卡環(huán)、轉臂、刀架）進行結構分析，在保證反映實際結構力學性能的前提下，對三維模型進行一定的簡化處理，利用Pro

2、/E建立參數化實體模型，并通過專用接口導入ANSYS中，以建立關鍵件的有限元模型，較好解決了復雜模型在ANSYS中直接建模不便的問題，真正實現(xiàn)了CAD/CAE的無縫連接。⑵針對卡環(huán)實際工作中常見的豎直和水平工況進行了靜態(tài)性能分析，得到其在不同工況下的應力、變形云圖及其應力、變形最大的危險位置，以此初步判斷該零件完全能夠支撐整機正常工作。⑶對轉臂進行模態(tài)分析和諧響應分析，以確定轉臂在約束條件下的固有頻率和振型，分析其動力響應位移，以此來評

3、價轉臂的動態(tài)特性，為其結構改進提供參考依據。在此基礎上進行了拓撲優(yōu)化設計，有效減輕了轉臂的質量，并提高了其有效剛度。⑷基于螺栓連接結合部、導軌結合部的理論建模原理和方法，通過彈簧-阻尼單元建立動力學模型，對刀架中涉及的結合部進行了模擬分析，獲得了組合結構的動態(tài)性能參數。⑸對卡環(huán)進行靈敏度分析，篩選出重要參數并確定各參數的合理變化范圍，最后以重要參數為設計變量，以應力值和變形量為約束條件，以卡環(huán)總體積為目標，進行輕量化設計，減重效果顯著。