数控带锯床作为现代制造业初加工的主要加工设备,已成为国内和国际制造业初加工设备的首选。锯切可以节省材料和提高加工效率,是制造业中不可缺少的环节,已成为现代制造业生产的基本手段,因此数控带锯床在我国制造业占据极其重要的位置,已广泛应用于我国国民经济各行业、各领域,如机械设备制造、汽车、钢铁、造船、航空航天、采矿和石油等。我国数控带锯床的研究和设计发展较晚,和国际先进数控带锯床存在一定差距,随着国际上数控带锯床向高稳定性和高精度方向发展,良好的静态和动态特性将是数控带锯床今后重点研究的方向。本课题“GZK4230数控带锯床有限元分析及优化设计”来源于校企合作横向项目“典型带锯床关键技术研究及产业化应用”,课题研究针对我国数控带锯床结构设计上存在的不足,结合理论研究和实际经验对其结构进行有限元静态和动态特性分析,并在结构静态和动态特性分析的基础上对数控带锯床的结构进行优化,本课题的具体研究内容包括:第一章,详述了数控带锯床产业的国内外现状以及其发展趋势,分析了我国数控带锯床与国外的差距,研究了我国数控带锯床普遍存在的问题,最后介绍了课题的选题意义与研究内容。第二章,详述了建立GZK4230数控带锯床的有限元模型的步骤,包括三维建模以及结合实际情况对模型结构进行适当简化、网格划分和设置边界条件,最后完成有限元模型的创建。第三章,简述了结构静态特性分析的理论基础,结合带锯床工作的实际情况,对数控带锯床锯切系统的受力情况进行了理论分析和计算,并分别对锯切系统及其零部件、底座整体以及带据床整体进行了静态特性分析,通过对数控带锯床的零部件及整体的静态分析,得到结构的应力分布云图和变形云图,同时通过静态分析结果分析结构的静态特性。第四章,简述了结构动态特性分析的理论基础,结合带锯床工作的实际情况,分别对锯切系统零部件及其整体、底座整体以及带据床整体进行了模态分析和谐响应分析,分别得到结构的前4阶模态振型图以及结构在外部简谐激励下的频率响应曲线图,同时根据结构的模态分析和谐响应分析结果来分析其结构的动态特性。第五章,简述了结构优化设计的概念和理论基础,结合带锯床结构静态和动态的有限元分析结果对带锯床的锯架、主动和从动带锯轮以及底座进行了结构优化,并对优化后的结构进行了静态和动态特性分析,得出分析结果,对比结构优化前后的静态和动态特性,给出了结构优化的结论。第六章,对论文的主要研究内容进行了总结,给出了今后要开展的工作和研究方向。