本文關(guān)鍵詞：高速凸輪軸磨床砂輪主軸系統(tǒng)靜動態(tài)特性分析及實驗研究

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【摘要】：高速加工技術(shù)之所以能成為現(xiàn)代生產(chǎn)制造領(lǐng)域的主流加工技術(shù),是由于它是一種能夠通過提高加工速度從而達到提高生產(chǎn)率、加工精度、加工質(zhì)量和降低成本為目的現(xiàn)代加工技術(shù)。凸輪軸等異形零件是發(fā)動機配氣機構(gòu)、紡織機械及自動化生產(chǎn)線的關(guān)鍵零件,其加工精度、效率、表面質(zhì)量等要求越來越高,因此,這就要求凸輪軸磨床具備更好的靜動態(tài)性能。而砂輪主軸是其核心功能部件之一,主軸的靜動態(tài)特性將對磨床的加工精度、效率、表面質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。因而對高速電主軸單元的靜動態(tài)特性進行分析,對提高高速機床加工性能有十分重要意義。本文以CNC8325B型凸輪軸高速數(shù)控磨床砂輪主軸系統(tǒng)為研究對象,將有限元仿真理論分析與實驗研究相結(jié)合,建立砂輪主軸有限元模型,對其靜動態(tài)特性進行了研究,具體展開了如下工作:(1)利用有限元分析軟件Ansys Workbench對砂輪主軸系統(tǒng)進行有限元建模,對砂輪主軸進行靜態(tài)特性有限元數(shù)值分析,得到砂輪主軸在靜載荷作用下的變形,并分析計算了砂輪主軸的靜剛度。(2)運用有限元分析軟件Ansys Workbench對砂輪主軸系統(tǒng)進行動態(tài)特性的有限元分析,分析砂輪主軸系統(tǒng)在自由狀態(tài)下,主軸系統(tǒng)的前六階振型、固有頻率以及臨界轉(zhuǎn)速,表面電主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以有效地避開共振區(qū)。(3)搭建砂輪主軸靜剛度測試系統(tǒng),對砂輪主軸的徑向剛度進行了測試。通過實驗的測試與有限元分析結(jié)果的對比,來驗證有限元數(shù)值模擬的正確性。(4)采用試驗?zāi)B(tài)分析方法對砂輪主軸進行模態(tài)試驗,獲得實驗數(shù)據(jù)對其進行模態(tài)分析,得到了砂輪主軸的固有頻率,避免發(fā)生共振影響加工效果。將模態(tài)試驗測得的主軸固有頻率與有限元動態(tài)特性分析得出的固有頻率進行對比,驗證有限元分析的正確性。
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG58

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本文編號：1210079