隨著制造業(yè)的飛速發(fā)展,軸承、航空航天、電子、機(jī)械等行業(yè)對(duì)圓鋼、線材等銀亮材的需求量巨大。但是一般圓鋼在軋制、拉絲、擠壓等工序過程中會(huì)存在表面裂紋、折疊等缺陷,而且棒材放置后常會(huì)出現(xiàn)氧化皮,這些都極大地影響了棒材的表面質(zhì)量,很難達(dá)到行業(yè)需求,因此需要對(duì)棒材的表面進(jìn)行處理。無(wú)心車床是對(duì)管、棒、盤圓等長(zhǎng)圓金屬去除表面氧化層、裂紋,生產(chǎn)表面無(wú)缺陷的、具有較高尺寸精度和表面粗糙度且同心的光亮圓材的理想設(shè)備。無(wú)心車床在切削加工中,主軸系統(tǒng)的振動(dòng)和中后導(dǎo)系統(tǒng)夾持裝置的角位移,都會(huì)對(duì)其加工精度造成影響。因此,本研究對(duì)無(wú)心車床這種能對(duì)棒材進(jìn)行表面處理的綠色環(huán)保設(shè)備進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)建模及動(dòng)力學(xué)分析,具體的工作內(nèi)容如下:（1）在對(duì)機(jī)床動(dòng)力學(xué)進(jìn)行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,運(yùn)用Solidworks軟件繪制了無(wú)心車床整機(jī)的三維模型,為主軸系統(tǒng)和中后導(dǎo)系統(tǒng)的分析研究奠定了基礎(chǔ)。（2）對(duì)無(wú)心車床的關(guān)鍵部件——主軸系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)建模,并得到其系統(tǒng)的微分方程以及狀態(tài)方程。以無(wú)心車床主軸的轉(zhuǎn)速、棒料的進(jìn)給速度、軸承的游隙為控制參數(shù),在Simulink軟件中進(jìn)行了多參數(shù)仿真,得到了主軸系統(tǒng)工藝參數(shù)變化時(shí)系統(tǒng)的振動(dòng)數(shù)據(jù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,... 

【文章來(lái)源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

傳統(tǒng)酸洗工藝及磨削加工的污染

6（4）無(wú)心車床全自動(dòng)控制系統(tǒng)開發(fā)。目前國(guó)內(nèi)對(duì)于無(wú)心車床的研究、整體加工精度和加工速度還不能進(jìn)入高精度范疇，為數(shù)不多的研究集中在虛擬樣機(jī)、控制系統(tǒng)研發(fā)中。無(wú)心車床作為一種銀亮材表面質(zhì)量處理設(shè)備，目前能完成基本的表面剝削功能，但在高精度和高效率方面，無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，都還處在初步的研究階段。1.3本文的結(jié)構(gòu)及主要研究?jī)?nèi)容1.3.1本文結(jié)構(gòu)本文研究高精度無(wú)心車床整機(jī)的動(dòng)態(tài)特性，主要研究無(wú)心車床的關(guān)鍵部件主軸系統(tǒng)和中后導(dǎo)系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模，通過Simulink對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，從而進(jìn)一步研究無(wú)心車床整機(jī)的動(dòng)態(tài)特性，對(duì)比動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果和車床實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而驗(yàn)證無(wú)心車床模型建立的準(zhǔn)確與否。通過對(duì)關(guān)鍵參數(shù)的調(diào)整，減小切削顫振對(duì)加工質(zhì)量的影響，提高無(wú)心車床的加工精度。圖1.3論文整體結(jié)構(gòu)框圖1.3.2主要研究?jī)?nèi)容論文以分析無(wú)心車床的結(jié)構(gòu)組成、傳動(dòng)過程以及受力情況為入手點(diǎn)，分別對(duì)各關(guān)鍵部分進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模，繼而對(duì)整機(jī)建立動(dòng)力學(xué)模型[39]，從而對(duì)整機(jī)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行深入的研究，具體研究?jī)?nèi)容如下：（1）各主要組成部分動(dòng)力學(xué)/數(shù)學(xué)模型建立本文擬對(duì)無(wú)心車床進(jìn)行分解，對(duì)主要組成部分進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，建立各部分

92無(wú)心車床主軸系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析無(wú)心車床的主軸系統(tǒng)作為機(jī)床的主體部分，其動(dòng)態(tài)性能的好壞對(duì)整個(gè)機(jī)床的加工質(zhì)量有著重要的影響作用。因此，本節(jié)針對(duì)無(wú)心車床的主軸系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，并給出相關(guān)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)參數(shù)，使得無(wú)心車床主軸系統(tǒng)具有較好的動(dòng)態(tài)性能，從而對(duì)后續(xù)的深入研究以及生產(chǎn)加工方面有一定的借鑒意義。2.1無(wú)心車床的主機(jī)結(jié)構(gòu)組成及工作原理無(wú)心車床主要由空心主軸、前夾送裝置、前導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、中后導(dǎo)機(jī)構(gòu)、牽引小車組成，刀盤和刀具屬于前導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。如圖2.1所示為無(wú)心車床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖：無(wú)心車床車削棒料時(shí)，主軸前部的前夾送裝置將棒料通過前導(dǎo)向送入空心主軸，空心主軸帶動(dòng)前端的刀盤（刀盤軸向均布四把刀具）高速旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)棒料的被剝皮。棒料被剝皮加工時(shí)，由于不斷進(jìn)給，加工完成的部分由后導(dǎo)向夾持往后運(yùn)送，當(dāng)工件脫離前夾送裝置后，后部的牽引小車夾住工件，確保工件做持續(xù)的軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。圖2.1無(wú)心車床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖2.2無(wú)心車床主軸系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模一般情況下，無(wú)心車床在加工過程中，作用在主軸-刀具結(jié)合面上的力可以分解成三個(gè)正交分量，即軸向分量（進(jìn)給阻力）、徑向分量（吃刀抗力）與切向分量（主切削力）。

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