帶有額外支撐肋的球狀鑄鐵頭部支架

伊利諾伊州羅克福德 - 英格索爾銑床公司的設(shè)計(jì)工程師斯科特里德爾必須加強(qiáng)新型通用頭箱支架的設(shè)計(jì)，用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體傳輸線。該組件由用螺栓固定在滑動(dòng)組件上的支架和用螺栓固定在支架前部的頭殼組成。Riddle測試了不同的材料，如鋼，鑄鐵和球墨鑄鐵，以及各種壁厚和配置。新的頭部支架必須能夠與許多不同的頭部，切削力和公差一起工作。由于新零件的不同用途，Riddle用最大的推力來分析它，頭部將看到并保持最小的偏轉(zhuǎn)量。Riddle使用來自Structural Research&Analysis Corp.(SRAC，Santa Monica，CA)的COSMOS / Works 4.0來分析不同的組合。

他的解決方案：帶有額外支撐肋的球狀鑄鐵頭部支架。頭部用螺栓固定在支架上，支架用螺栓固定在滑軌上。“由于這種支架設(shè)計(jì)比我們以前的設(shè)計(jì)更加模塊化，我們可以在很多地方使用它，”里德爾說。“數(shù)量的增加降低了每件的平均成本。這使得制造，裝配和校準(zhǔn)更容易，并降低了總成本。”

當(dāng)時(shí)，該公司針對SolidWorks(康科德，馬薩諸塞州)的集成設(shè)計(jì)分析程序的最新版本COSMOS 4.0仍在進(jìn)行beta測試。

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Riddle在SolidWorks環(huán)境中不斷改變每次分析的設(shè)計(jì)和材料類型。他裝載，約束，嚙合并分析裝配，觀察偏轉(zhuǎn)和應(yīng)力圖。他說：“例如，在最終設(shè)計(jì)中，如果頭部的推力載荷為18,000磅，則撓度曲線將顯示0.00228英寸的偏差。這是我必須設(shè)計(jì)的更重要的標(biāo)準(zhǔn)之一。如果機(jī)器在切削載荷下偏轉(zhuǎn)太多，最終可能會(huì)出現(xiàn)不符合給定尺寸和公差的切削，以及切削表面顫動(dòng)和機(jī)床振動(dòng)的可能性。

他繼續(xù)說道，“COSMOS / Works 4.0與SolidWorks的接口非常好。無需將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到其他分析軟件，這樣可以節(jié)省模型的完整性和時(shí)間。只需點(diǎn)擊幾下即可修改和重新分析模型。老鼠。”

一個(gè)結(jié)構(gòu)組件可以由1至150個(gè)單獨(dú)的部件組成，每個(gè)部件可以由不同的材料類型組成。“之前，我不得不一次只做一件或一組.COSMOS / Works 4.0允許我做整個(gè)裝配，”他說。“我們過去常常使用舊版軟件的大型機(jī)程序，完成分析需要三天時(shí)間。現(xiàn)在我們可以在一小時(shí)內(nèi)完成相同的分析。”

SRAC表示，COSMOS / Works 4.0允許設(shè)計(jì)工程師對完整的SolidWorks裝配體進(jìn)行分析。該公司還提供了一個(gè)新的裝配分析模塊，用戶可以以1,500美元的價(jià)格添加到COSMOS / Works Basic。裝配分析模塊僅適用于該軟件的SolidWorks 98及更高版本。

SRAC表示，4.0版還可以幫助設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)成員通過辦公室或世界通過可以通過互聯(lián)網(wǎng)查看和分發(fā)HTML，VRML，AVI或TXT文件的設(shè)計(jì)報(bào)告來傳達(dá)所有相關(guān)的設(shè)計(jì)信息。此外，該公司表示，新版本將識(shí)別模型幾何，并自動(dòng)應(yīng)用適當(dāng)?shù)妮d荷和邊界條件。它還將自動(dòng)識(shí)別固體和殼體元素之間的差異，用于由金屬板和塑料制成的薄壁結(jié)構(gòu)，并對它們施加載荷和邊界條件。

里德爾說他發(fā)現(xiàn)這個(gè)程序非常友好。COSMOS / Works 4.0還具有一個(gè)新的后處理器，用于分析結(jié)果的可視化。“我們可以動(dòng)態(tài)地縮放和旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，而不會(huì)及時(shí)重新繪制陰影模型，”里德爾說。“一項(xiàng)特殊功能允許工程師將零件的一部分切掉，并查看零件內(nèi)部的分析結(jié)果。”這樣做，Riddle可以查看內(nèi)板和高應(yīng)力點(diǎn)，外殼覆蓋它們可能不明顯。

“另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是我不需要高端工作站，”里德爾說。COSMOS將“在一臺(tái)相對便宜的臺(tái)式電腦上運(yùn)行，并且仍能正常運(yùn)行。”Riddle的Pentium II 300配備Windows NT，512 MB RAM和雙處理器。