制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體,是立國(guó)之本、興國(guó)之氣、強(qiáng)國(guó)之基。2015年國(guó)務(wù)院正式印發(fā)了《中國(guó)制造2025》。我國(guó)的制造業(yè)進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展卻又是攻堅(jiān)克難的階段。機(jī)床是制造業(yè)的基礎(chǔ),被稱為機(jī)械中的“母機(jī)”。但是由于我國(guó)數(shù)控機(jī)床起步較晚,高端數(shù)控機(jī)床與西方制造業(yè)強(qiáng)國(guó)還存在較大差距。針對(duì)這些問(wèn)題我國(guó)的機(jī)床設(shè)計(jì)制造企業(yè)引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)計(jì)方式,發(fā)展創(chuàng)新型設(shè)計(jì)理念,升級(jí)傳統(tǒng)制造工藝。本文以我國(guó)西北某機(jī)床廠HT-4型臥式加工中心床身為研究對(duì)象。在完成床身三維模型構(gòu)建的基礎(chǔ)上,首先對(duì)加工中心鏜削、銑削和鉆削三種加工方式建立了仿真模型,依據(jù)實(shí)際工況選擇刀具材料和工件材料,分析計(jì)算仿真結(jié)果確定切削力極值。由于床身在整個(gè)加工中心部件中處于基礎(chǔ)地位,而且是機(jī)床系統(tǒng)唯一與外界接觸的零件,故對(duì)床身與地面連接的地腳部分進(jìn)行分析。其次利用振動(dòng)理論的知識(shí)建立地腳結(jié)合部數(shù)學(xué)模型,并采用比例阻尼的方式將模型中的阻尼加以轉(zhuǎn)化。分析地腳各因素與床身性能之間的關(guān)系,所得結(jié)果為后邊床身結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重要依據(jù)。接著對(duì)床身與地面固定的地腳結(jié)合部剛度進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)。完成切削力分析、地腳結(jié)合部分析等工作后,利用有限元法對(duì)床身進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)特性分析。根據(jù)分... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究綜述
        1.2.1 機(jī)床結(jié)構(gòu)建模與分析
        1.2.2 床身靜動(dòng)態(tài)特性分析
        1.2.3 結(jié)合部建模與參數(shù)分析
        1.2.4 機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法
    1.3 課題的研究方法與內(nèi)容
第二章 加工中心床身建模及切削力分析
    2.1 有限元基本理論與模型建立
        2.1.1 有限元法的基本思想
        2.1.2 臥式加工中心床身及主要零部件有限元模型建立
    2.2 切削力仿真的關(guān)鍵問(wèn)題
        2.2.1 仿真分析模型的建立
        2.2.2 刀具和工件材料屬性
        2.2.3 工件材料的本構(gòu)模型
        2.2.4 切削分離準(zhǔn)則
    2.3 仿真參數(shù)設(shè)置
        2.3.1 刀具-工件接觸與摩擦
        2.3.2 分析步及輸出設(shè)置
        2.3.3 定義邊界條件
    2.4 仿真切削力
        2.4.1 鏜削仿真
        2.4.2 銑削仿真
        2.4.3 鉆削仿真
        2.4.4 切削力仿真結(jié)果分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 地腳結(jié)合部參數(shù)辨識(shí)與分析
    3.1 腳結(jié)合部等效剛度和阻尼參數(shù)辨識(shí)
        3.1.1 地腳結(jié)合部數(shù)學(xué)模型的建立
        3.1.2 地腳結(jié)合部的阻尼
        3.1.3 剛度和阻尼辨識(shí)結(jié)果
    3.2 地腳結(jié)合部相關(guān)因素對(duì)床身影響的分析
        3.2.1 諧響應(yīng)仿真分析
        3.2.2 地腳結(jié)合部參數(shù)對(duì)整機(jī)固有頻率的影響
        3.2.3 床身安裝方式對(duì)地腳結(jié)合部的影響
    3.3 本章小結(jié)
第四章 臥式加工中心床身載荷與特性分析
    4.1 HT-4型加工中心工況選取和載荷計(jì)算
        4.1.1 切削力選擇
        4.1.2 結(jié)構(gòu)載荷
    4.2 HT-4型加工中心靜態(tài)分析
        4.2.1 靜態(tài)分析原理
        4.2.2 靜態(tài)分析
    4.3 HT-4型加工中心靜模態(tài)分析
        4.3.1 模態(tài)分析理論基礎(chǔ)
        4.3.2 床身模態(tài)分析
        4.3.3 床身諧響應(yīng)分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 臥式加工中心床身結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    5.1 支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    5.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型
    5.3 優(yōu)化方案
    5.4 最佳優(yōu)化方案選擇
        5.4.1 灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)法
        5.4.2 灰色關(guān)聯(lián)度值
    5.5 優(yōu)化前后比較
    5.6 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：2896885