本文關(guān)鍵詞：數(shù)控坐標鏜床主軸動態(tài)精度研究

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【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進,開發(fā)精度高、動態(tài)特性好的機床已經(jīng)成為整個機床開發(fā)工作的迫切需求。而主軸作為機床最主要的加工部件,直接對工件進行加工操作,其運動精度和動態(tài)性能將直接影響工件的最終精度。所以,要想提高機床的加工精度,就務(wù)必提高主軸的精度。本文以高精度數(shù)控坐標鏜床為研究對象,對其主軸進行了模態(tài)實驗、有限元動力學(xué)仿真以及剛體狀態(tài)下的多體動力學(xué)仿真,并將這兩種仿真軟件相結(jié)合,提出了一種用以得到機床主軸動態(tài)精度的方法,得到了主軸的動態(tài)精度。為了得到主軸的真實模態(tài)參數(shù),本文首先根據(jù)主軸結(jié)構(gòu)在LMS Test.Lab軟件中建立了實驗所需的模型,并緊接著對主軸進行了錘擊法的模態(tài)試驗。實驗?zāi)Ｐ偷慕⒅?充分考慮了主軸的結(jié)構(gòu)特征,安排合理的傳感器布置位置,以避免產(chǎn)生模態(tài)的遺漏。得出客觀真實的主軸模態(tài)數(shù)據(jù)之后,根據(jù)主軸的三維模型對主軸進行了細致的網(wǎng)格劃分,并進行有限元仿真,結(jié)合仿真結(jié)果和實驗結(jié)果,驗證了有限元柔體模型的正確性。之后,通過多體動力學(xué)軟件建立了主軸包含絲杠、導(dǎo)軌等可動結(jié)合部的多體動力學(xué)剛體模型,并對驅(qū)動主軸的絲杠進行驅(qū)動定義,仿真得出了相關(guān)結(jié)合部的受力情況,進而將受力情況導(dǎo)入有限元柔體模型中,得到主軸在運動過程中的動態(tài)精度。通過將得到的主軸精度與機床設(shè)計精度對比,分析了提高機床精度迫切需要解決的問題在哪,這對機床優(yōu)化具有很好的指導(dǎo)意義。同時,這樣一種新方法的提出,也會使得日后在設(shè)計、優(yōu)化主軸結(jié)構(gòu)的過程中,可以對主軸可能的動態(tài)特性有很好的預(yù)測和評判作用。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG537

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本文編號：1152397