本文選題：重型機床　切入點：動力學(xué)　出處：《哈爾濱理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：重型機床因其噸位大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、切削載荷多而復(fù)雜等特點,針對大型關(guān)鍵零部件多采用專機進行加工,加工中由于專機零部件之間的結(jié)合面裝配出現(xiàn)問題,引起切削振動導(dǎo)致無法準(zhǔn)確定位,將造成巨大的經(jīng)濟損失。通常解決的辦法是將機床整體拆卸后逐個零部件的進行故障排查,浪費了大量的人力、物力和時間。重型機床的裝配所采用的工藝是基于機床幾何約束的裝配,未在機床的裝配工藝中考慮動力穩(wěn)定性問題,使得重型機床的高精度要求無法保證。本文結(jié)合課題合作企業(yè)水室封頭專機研制的需求,在滿足核電關(guān)鍵零件水室封頭特殊結(jié)構(gòu)的加工要求基礎(chǔ)上,以保證水室封頭專機動力學(xué)穩(wěn)定性為目標(biāo),結(jié)合現(xiàn)場專機的裝配特點,提出重型機床裝配工藝方法。具體進行以下研究:將水室封頭專機研制所依據(jù)的三種機床作為典型重型機床進行結(jié)構(gòu)分析,并與專機結(jié)構(gòu)進行比對,提出基于二叉樹法的裝配工藝方法,對樣本機床進行動力學(xué)性能分析與動力學(xué)穩(wěn)定性對比,提出專機的動力學(xué)穩(wěn)定性評價方案。建立重型機床的功能、結(jié)構(gòu)與裝配工序之間的映射,依據(jù)赫茲理論,將機床的預(yù)應(yīng)力模態(tài)作為中間變量,建立動力學(xué)穩(wěn)定性與裝配工藝的關(guān)系模型,給出機床的裝配工藝控制變量,建立機床動力學(xué)穩(wěn)定性的裝配工藝層次結(jié)構(gòu),并對機床的關(guān)鍵結(jié)合面識別,研究專機模態(tài)參數(shù)對結(jié)合面結(jié)構(gòu)參數(shù)與裝配載荷的響應(yīng)特性,識別出專機的裝配工藝變量,規(guī)劃專機裝配工藝設(shè)計方案。通過機床模態(tài)參數(shù)對裝配工藝變量的敏感性分析,采用層次分析法,獲得了機床裝配工藝設(shè)計變量的設(shè)計序列,揭示裝配工藝設(shè)計變量影響規(guī)律,利用多目標(biāo)驅(qū)動優(yōu)化方法,建立機床裝配工藝設(shè)計模型,提出機床裝配工藝設(shè)計方法。形成新的機床裝配工藝,利用多體系統(tǒng)理論對機床動力學(xué)穩(wěn)定性分析方法進行了驗證。通過B軸組件不同位置及不同擺角下的整機模態(tài)分析,提出專機的裝配工藝評價方法,將形成的專機裝配工藝應(yīng)用于現(xiàn)場裝配中,并在水室封頭加工實驗中得到驗證。
[Abstract]:Heavy duty machine tool because of its large tonnage, complex structure, characteristics of cutting load multiple and complex, processing for large key parts of the machine, processing between components due to the combination of plane surface mounting problems caused by cutting vibration lead to accurate positioning, will cause huge economic losses. Usually, the solution is to the whole machine after the demolition by parts of the troubleshooting, wasting a lot of manpower, material and time. The assembly process of heavy machine using the assembly machine based on geometric constraints, the dynamic stability problem is not considered in the assembly process of machine tool, the high precision heavy machine tool requirements can not be guaranteed. In this paper the enterprise cooperation the water chamber head plane development needs, to meet the processing of nuclear power key parts water chamber head special structure based on the requirements, to ensure the water chamber head plane Dynamic stability as the goal, combined with the characteristics of field assembly of the plane, the heavy machine tool assembly method. The following research: water chamber head plane developed based on three kinds of machine tools as a typical heavy machine tool structural analysis, and machine structure of assembly method is proposed based on two fork tree, comparison dynamic performance analysis and dynamic stability of the sample machine, the evaluation of dynamic stability plane scheme. Establish heavy machine tool function, mapping between structure and assembly process, based on Hertz theory, the prestressed modal machine as an intermediate variable, set up a relation model of dynamic stability and assembly process, assembly process is machine tool control variable assembly process for the establishment of a hierarchy of dynamic stability of the machine tool, and the key of the machine with face recognition, the study of the plane mode The parameters of response characteristic of the combined surface structure parameters and assembly load, identify the assembly process variables of the plane, the plane assembly process design planning. Through the modal parameters of the machine tool assembly process variable sensitivity analysis, using analytic hierarchy process, the design sequence of machine assembly process design variables, reveal the influence of assembly process design variables drive, using the multi-objective optimization method, establish the machine assembly process design model, put forward the design method of machine assembly process. The formation of the assembling process of machine tools, machine tool dynamic stability analysis method was verified by using multi-body system theory. The B axis components of different positions and different angles of the modal analysis, the evaluation of assembly the plane process method, will form the special assembly process applied to the assembly, and to verify the water chamber head processing experiment.

【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG502;TG95

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本文編號：1616409