隨著科學技術的不斷發(fā)展,現(xiàn)代機械產(chǎn)品的加工對數(shù)控機床的加工精度和加工效率提出了更高的要求,加工中心因其高效率、高精度、高穩(wěn)定性等特點,在機械行業(yè)得到了廣泛應用。而加工中心的振動特性直接影響機床的加工精度,因此分析加工中心整機及其主要零部件的振動特性至關重要。本文以某企業(yè)自主研發(fā)的G7龍門立式加工中心為研究對象,研究了其整機及主要零部件的振動特性,并對關鍵部位進行優(yōu)化設計,具體工作主要包括以下幾個方面:首先,對立式加工中心進行了模態(tài)試驗和振動測試,采用移動力錘法獲取了整機的模態(tài)參數(shù),通過變切深振動實驗獲取了立式加工中心在工作狀態(tài)下的振動數(shù)據(jù)。經(jīng)過對實驗數(shù)據(jù)的分析,發(fā)現(xiàn)了使立式加工中心產(chǎn)生振動的主要頻率,并對這些頻率的來源進行了分析。其次,對立式加工中心整機進行了三維建模,并建立其有限元模型,利用有限元法對立式加工中心整機進行了模態(tài)分析和諧響應分析,通過計算結果和實驗數(shù)據(jù)的對比,驗證了有限元模型建立的準確性。同時,對立式加工中心的主要零部件主軸箱、橫梁和立柱進行模態(tài)分析。通過對計算結果的分析,發(fā)現(xiàn)了立式加工中心的薄弱環(huán)節(jié),并確定主軸箱和橫梁為接下來優(yōu)化的主要部件。最后,基于有限元模型,對橫... 

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 數(shù)控機床研究現(xiàn)狀
        1.2.2 數(shù)控機床振動特性研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究意義
第2章 振動特性分析方法
    2.1 理論解析法
    2.2 有限元法
    2.3 試驗模態(tài)法
    2.4 本章小結
第3章 立式加工中心振動特性試驗研究
    3.1 模態(tài)測試
        3.1.1 模態(tài)測試原理及實驗目的
        3.1.2 測試裝置及實驗過程
    3.2 振動測試分析
        3.2.1 測試裝置及實驗過程
        3.2.2 振動信號分析
    3.3 本章小結
第4章 立式加工中心動態(tài)特性仿真
    4.1 有限元模型建立
    4.2 整機有限元仿真
        4.2.1 模態(tài)分析
        4.2.2 諧響應分析
    4.3 關鍵零部件模態(tài)仿真
        4.3.1 主軸箱模態(tài)分析
        4.3.2 橫梁模態(tài)分析
        4.3.3 立柱模態(tài)分析
    4.4 本章小結
第5章 立式加工中心關鍵部位結構優(yōu)化
    5.1 結構優(yōu)化理論
        5.1.1 拓撲優(yōu)化基本概念
        5.1.2 尺寸優(yōu)化
    5.2 主軸箱尺寸優(yōu)化
        5.2.1 主軸箱靜態(tài)特性分析
        5.2.2 主軸箱尺寸優(yōu)化
        5.2.3 主軸箱尺寸優(yōu)化結果分析
    5.3 橫梁優(yōu)化
        5.3.1 橫梁拓撲優(yōu)化
        5.3.2 橫梁結構設計
        5.3.3 橫梁優(yōu)化結果分析
    5.4 本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
在學研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3652010