本文關(guān)鍵詞：磨床自定心中心架設計及其動態(tài)性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在機械加工中,絲杠、螺桿、發(fā)動機曲軸、凸輪軸等細長軸的加工是難點,是體現(xiàn)整體加工制造水平的標尺。自定心中心架作為重要輔助支撐裝置,對于提高零件加工剛度具有積極意義。自定心中心架在細長軸的精加工中扮演著越來越重要的角色,成為智能制造系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件。本課題針對螺紋磨床和外圓磨床在加工細長精密絲杠和螺桿的過程中,用到的自定心中心架設計理論進行系統(tǒng)研究。提出了一種伺服直驅(qū)型自定心中心架設計方案,給出了參數(shù)化的自定心中心架的機構(gòu)模型,采用解析法對自定心中心架中各構(gòu)件的基本尺寸和關(guān)鍵零件進行了初始設計。設計了尖頂夾臂和滾子夾臂所對應的兩種平動凸輪廓形,設計了平動凸輪輪廓曲線的解析法計算程序。通過機構(gòu)的不同參數(shù)組合,對自定心中心架的定心精度進行了驗證,并對直動臂的結(jié)構(gòu)、平動凸輪的加工方法、驅(qū)動形式和行星滾柱絲杠副進行了設計。在MATLAB中仿真了自定心中心架夾持不同半徑工件時的不同狀態(tài),仿真結(jié)果與計算數(shù)值的對比結(jié)果相吻合。根據(jù)自定心中心架所夾持的圓柱形工件半徑的不同,構(gòu)建出幾種不同的工作狀態(tài)。通過對不同工作狀態(tài)下的自定心中心架的各組件進行受力分析,從靜力學角度對參數(shù)化機構(gòu)模型進行了優(yōu)化,利用ANSYS對自定心中心架的三維模型進行了有限元仿真分析,得到了自定心中心架夾持力的動態(tài)變化規(guī)律。建立了自定心中心架的運動學、動力學模型,運用ADAMS軟件對自定心中心架進行虛擬樣機仿真,仿真結(jié)果與理論計算結(jié)果進行對比,從不同角度驗證模型的合理性。
【關(guān)鍵詞】：自定心中心架 平動凸輪 凸輪輪廓設計 細長軸加工 虛擬樣機
【學位授予單位】：陜西理工學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG580.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景9-11
• 1.2 課題研究意義11-12
• 1.3 研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3.1 夾具研究現(xiàn)狀12
• 1.3.2 中心架研究現(xiàn)狀12-16
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 第2章 磨床自定心中心架機構(gòu)設計17-37
• 2.1 自定心中心架機構(gòu)分析17-18
• 2.2 凸輪輪廓曲線的設計18-24
• 2.2.1 凸輪輪廓設計與包絡原理18-20
• 2.2.2 凸輪理論廓線設計20-22
• 2.2.3 凸輪實際廓線求解22-24
• 2.2.4 設計算例24
• 2.3 凸輪機構(gòu)定位精度驗證分析24-26
• 2.4 直動臂設計26-27
• 2.5 復位機構(gòu)設計27-32
• 2.5.1 凸輪槽理論廓線設計28-30
• 2.5.2 凸輪槽實際廓線求解30-32
• 2.5.3 設計算例32
• 2.6 驅(qū)動方式32-35
• 2.6.1 驅(qū)動方式對比32-33
• 2.6.2 行星滾柱絲杠副33-35
• 2.7 本章小結(jié)35-37
• 第3章 自定心中心架靜力學計算37-55
• 3.1 未受磨削力作用下中心架的受力分析37-40
• 3.1.1 圓柱工件受力分析37-38
• 3.1.2 平動凸輪受力分析38-39
• 3.1.3 上、下夾臂受力分析39-40
• 3.2 受磨削力作用時中心架的受力分析40-43
• 3.2.1 圓柱工件作為分離體受力分析40-41
• 3.2.2 平動凸輪作為分離體受力分析41-42
• 3.2.3 上、下夾持臂作為分離體受力分析42-43
• 3.3 磨削力的確定43-44
• 3.4 設計參數(shù)對夾持力的影響44-48
• 3.5 凸輪機構(gòu)壓力角分析48-49
• 3.6 基于夾持力角度與壓力角的機構(gòu)優(yōu)化設計49-54
• 3.7 本章小結(jié)54-55
• 第4章 自定心中心架有限元分析55-75
• 4.1 不受磨削力工況下中心架有限元分析55-66
• 4.1.1 模型準備55-56
• 4.1.2 材料屬性設置56-57
• 4.1.3 定義連接57-58
• 4.1.4 單元類型定義、選擇及網(wǎng)格劃分58-59
• 4.1.5 有限元結(jié)構(gòu)約束和載荷的施加59
• 4.1.6 仿真結(jié)果與后處理59-66
• 4.2 受磨削力工況下自定心中心架有限元分析66-74
• 4.2.1 模型準備66-67
• 4.2.2 定義連接67
• 4.2.3 單元類型定義、選擇及網(wǎng)格劃分67-68
• 4.2.4 有限元結(jié)構(gòu)約束和載荷的施加68
• 4.2.5 仿真結(jié)果與后處理68-74
• 4.3 本章小結(jié)74-75
• 第5章 自定心中心架仿真分析與樣機制作75-93
• 5.1 未受磨削力工況下的自定心中心架動力學仿真分析75-80
• 5.1.1 模型準備75
• 5.1.2 添加約束75-78
• 5.1.3 求解與后處理78-80
• 5.2 受磨削力工況下的自定心中心架動力學仿真分析80-82
• 5.2.1 求解與后處理81-82
• 5.3 自定心中心架運動學仿真分析82-89
• 5.4 樣機試制89-92
• 5.4.1 平動凸輪的試制89-91
• 5.4.2 夾臂試制91-92
• 5.4.3 中心架總裝配92
• 5.5 本章小結(jié)92-93
• 結(jié)論與展望93-95
• 全文總結(jié)93-94
• 展望94-95
• 參考文獻95-99
• 附錄99-106
• 攻讀碩士學位期間取得的科研成果106-108
• 致謝108

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本文編號：339942