本文關(guān)鍵詞：數(shù)控坐標(biāo)鏜床主軸動(dòng)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(jìn),開發(fā)精度高、動(dòng)態(tài)特性好的機(jī)床已經(jīng)成為整個(gè)機(jī)床開發(fā)工作的迫切需求。而主軸作為機(jī)床最主要的加工部件,直接對(duì)工件進(jìn)行加工操作,其運(yùn)動(dòng)精度和動(dòng)態(tài)性能將直接影響工件的最終精度。所以,要想提高機(jī)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(biāo)鏜床為研究對(duì)象,對(duì)其主軸進(jìn)行了模態(tài)實(shí)驗(yàn)、有限元?jiǎng)恿W(xué)仿真以及剛體狀態(tài)下的多體動(dòng)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(jī)床主軸動(dòng)態(tài)精度的方法,得到了主軸的動(dòng)態(tài)精度。為了得到主軸的真實(shí)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(shí)驗(yàn)所需的模型,并緊接著對(duì)主軸進(jìn)行了錘擊法的模態(tài)試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?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(shí)的主軸模態(tài)數(shù)據(jù)之后,根據(jù)主軸的三維模型對(duì)主軸進(jìn)行了細(xì)致的網(wǎng)格劃分,并進(jìn)行有限元仿真,結(jié)合仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了有限元柔體模型的正確性。之后,通過(guò)多體動(dòng)力學(xué)軟件建立了主軸包含絲杠、導(dǎo)軌等可動(dòng)結(jié)合部的多體動(dòng)力學(xué)剛體模型,并對(duì)驅(qū)動(dòng)主軸的絲杠進(jìn)行驅(qū)動(dòng)定義,仿真得出了相關(guān)結(jié)合部的受力情況,進(jìn)而將受力情況導(dǎo)入有限元柔體模型中,得到主軸在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)精度。通過(guò)將得到的主軸精度與機(jī)床設(shè)計(jì)精度對(duì)比,分析了提高機(jī)床精度迫切需要解決的問(wèn)題在哪,這對(duì)機(jī)床優(yōu)化具有很好的指導(dǎo)意義。同時(shí),這樣一種新方法的提出,也會(huì)使得日后在設(shè)計(jì)、優(yōu)化主軸結(jié)構(gòu)的過(guò)程中,可以對(duì)主軸可能的動(dòng)態(tài)特性有很好的預(yù)測(cè)和評(píng)判作用。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG537

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