發(fā)布時(shí)間：2017-08-15 05:33

  本文關(guān)鍵詞：復(fù)合式鏜銑加工中心工作空間的動(dòng)態(tài)特性研究

  更多相關(guān)文章： 鏜銑加工中心 有限元法 動(dòng)態(tài)特性分析 模態(tài)錘擊實(shí)驗(yàn)

【摘要】：近年來隨著我國加工中心向著高、精、尖方向發(fā)展,在傳統(tǒng)低速機(jī)床上研究意義不大的動(dòng)態(tài)特性,如今隨著加工中心主軸轉(zhuǎn)速越來越快和對(duì)加工工件精度要求的提高,動(dòng)態(tài)特性對(duì)其加工精度的影響已不可忽略。加工中心在其工作空間加工工件時(shí),刀具位置隨工序推進(jìn)不斷變化,刀具在工作空間的位置變化使加工中心整機(jī)結(jié)構(gòu)剛度與質(zhì)量分布不斷變化,引起了加工中心整機(jī)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)變化。本文針對(duì)加工中心在運(yùn)行過程中動(dòng)態(tài)特性的變化以及振動(dòng)對(duì)加工精度的影響問題,在考慮固定與可動(dòng)結(jié)合面對(duì)整機(jī)動(dòng)態(tài)特性的影響下,通過對(duì)典型加工位置的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)計(jì)算,運(yùn)用插值法對(duì)動(dòng)態(tài)特性數(shù)值進(jìn)行擬合,總結(jié)出動(dòng)態(tài)特性譜,分析了加工穩(wěn)定區(qū)域,為加工中心選擇合理的加工工作空間和電機(jī)工作頻率提供理論依據(jù)。本文主要研究內(nèi)容和相關(guān)結(jié)論如下:1)通過建立復(fù)合式鏜銑加工中心的相關(guān)可動(dòng)固定結(jié)合面的動(dòng)力學(xué)模型,根據(jù)赫茲接觸理論,推導(dǎo)出加工中心的滾珠絲杠軸向接觸剛度,直線滾子導(dǎo)軌法向接觸剛度的理論求解方法。同時(shí)通過有限元分析軟件對(duì)復(fù)合式鏜銑加工中心可動(dòng)結(jié)合面進(jìn)行剛度計(jì)算,以理論結(jié)果驗(yàn)證有限元仿真結(jié)果。其結(jié)果表明運(yùn)用有限元法可以迅速準(zhǔn)確的識(shí)別出結(jié)合面的剛度特性。2)通過對(duì)加工中心整機(jī)建模,建立有限元模型,運(yùn)用有限元法對(duì)整機(jī)進(jìn)行有限元分析,識(shí)別出整機(jī)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)。通過實(shí)驗(yàn)的方法提取復(fù)合式鏜銑加工中心鏜削主軸和銑削主軸在原點(diǎn)處工作位置的模態(tài)參數(shù),將模態(tài)參數(shù)和有限元仿真分析結(jié)果作對(duì)比。驗(yàn)證了有限元模型的有效性。3)以鏜削主軸進(jìn)給量、鏜滑臺(tái)位置、銑削主軸進(jìn)給量和銑滑臺(tái)位置為參數(shù),離散化TX-1600G復(fù)合式鏜銑加工中心工作空間,對(duì)鏜銑系統(tǒng)典型工作位置進(jìn)行模態(tài)仿真,在模態(tài)分析基礎(chǔ)上進(jìn)行諧響應(yīng)分析,構(gòu)建刀柄處在鏜削和銑削激振力作用下動(dòng)態(tài)特性譜,總結(jié)各階模態(tài)頻率譜以及振動(dòng)特性譜的譜規(guī)律,對(duì)鏜銑加工中心加工穩(wěn)定性進(jìn)行總結(jié)。
【關(guān)鍵詞】：鏜銑加工中心 有限元法 動(dòng)態(tài)特性分析 模態(tài)錘擊實(shí)驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG659
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 課題的來源與研究背景11-13
• 1.1.1 課題的來源11
• 1.1.2 課題的研究背景11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 研究的技術(shù)路線與結(jié)構(gòu)安排17-20
• 1.3.1 本文技術(shù)路線17-18
• 1.3.2 本文結(jié)構(gòu)安排18-20
• 第2章 數(shù)控加工中心典型固定結(jié)合部剛度計(jì)算20-40
• 2.1 螺栓固定結(jié)合面剛度計(jì)算20-21
• 2.2 數(shù)控加工中心直線滾子導(dǎo)軌副剛度計(jì)算21-23
• 2.3 數(shù)控加工中心滾珠絲杠副剛度計(jì)算23-29
• 2.3.1 雙螺母預(yù)緊滾珠絲杠副的接觸變形研究25-26
• 2.3.2 工作載荷下，，雙螺母預(yù)緊滾珠絲杠副的受力分析26-27
• 2.3.3 工作載荷下，雙螺母預(yù)緊滾珠絲杠副的變形分析27-29
• 2.4 直線導(dǎo)軌副與滾珠絲杠副有限元?jiǎng)偠妊芯?/span>29-34
• 2.4.1 直線導(dǎo)軌副有限元分析29-34
• 2.4.2 分析結(jié)果34
• 2.5 滾珠絲杠有限元模型建立34-39
• 2.5.1 接觸對(duì)的創(chuàng)建及約束、載荷的施加35-38
• 2.5.2 分析結(jié)果38-39
• 2.6 本章小結(jié)39-40
• 第3章 TX-1600G鏜銑加工中心動(dòng)態(tài)特性數(shù)值計(jì)算40-50
• 3.1 主要的固定結(jié)合面有限元建模方法40-41
• 3.2 含預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)模態(tài)分析41-49
• 3.2.1 多自由度系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程41-42
• 3.2.2 含預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析42-49
• 3.3 本章小結(jié)49-50
• 第4章 數(shù)控加工中心動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證50-64
• 4.1 實(shí)驗(yàn)介紹50-53
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>50-51
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)原理51-53
• 4.1.3 測試方法53
• 4.2 鏜銑加工中心模態(tài)實(shí)驗(yàn)的具體方案53-60
• 4.2.1 試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的支撐方式選取53
• 4.2.2 激勵(lì)方式的選取53-54
• 4.2.3 激勵(lì)點(diǎn)及響應(yīng)點(diǎn)的布置54-55
• 4.2.4 實(shí)驗(yàn)信號(hào)分析方法55-58
• 4.2.5 模態(tài)試驗(yàn)測得結(jié)果58-60
• 4.3 鏜銑加工中心模態(tài)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理60-63
• 4.3.1 頻響函數(shù)質(zhì)量判斷60
• 4.3.2 模態(tài)參數(shù)的計(jì)算60-63
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第5章 數(shù)控加工中心工作空間動(dòng)態(tài)特性數(shù)值計(jì)算與諧響應(yīng)分析64-73
• 5.1 數(shù)控加工中心工作空間動(dòng)態(tài)特性數(shù)值計(jì)算64-66
• 5.2 數(shù)控加工中心工作空間動(dòng)態(tài)特性諧響應(yīng)分析66-72
• 5.2.1 求解方法66-67
• 5.2.2 有限元諧響應(yīng)分析67-72
• 5.3 本章小結(jié)72-73
• 結(jié)論73-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果80-81
• 致謝81-82

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