【摘要】：機床的高精尖水平是制造業(yè)發(fā)展的標(biāo)志。而對機床精度影響最大的是切削過程中產(chǎn)生的振動。振動不僅能降低機床的精度,也能影響刀具的使用壽命,損害工作人員的健康。提高機床的抗振性能一直是眾多學(xué)者研究的熱點問題。以機床立柱為研究對象,為了提高其動態(tài)性能,創(chuàng)新性地引入微桁架夾芯板對其進行優(yōu)化。微桁架結(jié)構(gòu)具有輕質(zhì)、高比強度、高比剛度等各項優(yōu)良性能。若采用它來制造機床立柱,既能滿足機床立柱的靜剛度要求,又能利用微桁架之間的空隙填充阻尼材料以增加機床立柱的阻尼,提高其抗振性能。首先,建立四種不同類型的微桁架夾芯板,分別是八角型、六面體型、菱型、正四面體型,并用這四種夾芯板建立立柱模型。在這四種微桁架立柱中填充橡膠和質(zhì)量球,研究其對立柱動態(tài)性能的影響。結(jié)果表明,對這四種類型的微桁架立柱而言,填充橡膠和質(zhì)量球均能起到減振的作用。接著,改變模型中質(zhì)量球質(zhì)量和橡膠彈性模量,并進行諧響應(yīng)分析。結(jié)果表明,隨質(zhì)量球質(zhì)量的增長,立柱動態(tài)性能逐漸提升。隨橡膠彈性模量的減小,立柱動態(tài)性能逐漸增加。然后,為了更大程度地提升立柱的動態(tài)性能,改變構(gòu)成立柱的每層微桁架結(jié)構(gòu)中質(zhì)量球的質(zhì)量,使它們呈一定規(guī)律分布,如正弦曲線分布、線性分布或直角梯形分布。結(jié)果表明,針對八角型微桁架立柱,球質(zhì)量呈線性分布或直角梯形分布都能提高立柱的抗振性。針對六面體型立柱,三種球質(zhì)量的分布方式都能提高立柱的抗振性。但對菱型立柱和正四面體立柱來說,各層球質(zhì)量均相等減振效果最好。最后,對比四種類型的微桁架立柱模型在優(yōu)選參數(shù)下的頻響曲線,期望找到動態(tài)性能最佳的立柱。綜合來看,性能最優(yōu)的是菱型微桁架立柱模型。研究表明,填充橡膠和質(zhì)量球能起到減振效果。調(diào)整質(zhì)量球質(zhì)量和橡膠彈性模量也可以提高立柱動態(tài)性能。調(diào)整各層質(zhì)量球,使球的質(zhì)量呈現(xiàn)某種規(guī)律,對提高立柱動態(tài)性能也有一定的幫助。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG502

【參考文獻】

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本文編號：2604700