實(shí)現(xiàn)機(jī)床靜、動(dòng)態(tài)精度和切削穩(wěn)定性的準(zhǔn)確預(yù)估,是設(shè)計(jì)高檔數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵。利用有限元平臺(tái)對(duì)機(jī)床進(jìn)行分析與優(yōu)化已是機(jī)床設(shè)計(jì)過程中必不可少的環(huán)節(jié)。本文采用有限元法、試驗(yàn)?zāi)B(tài)法以及切削動(dòng)力學(xué)理論,開展VDF-850型立式加工中心的靜動(dòng)力學(xué)機(jī)理和銑削穩(wěn)定性研究。主要內(nèi)容包括:（1）立式加工中心靜動(dòng)態(tài)特性分析。在考慮各結(jié)合面動(dòng)態(tài)特性的基礎(chǔ)上,采用有限元軟件ANSYS Workbench對(duì)VDF-850型立式加工中心進(jìn)行靜動(dòng)力學(xué)分析。另外針對(duì)主軸固有頻率及不同軸承預(yù)緊力對(duì)主軸動(dòng)態(tài)特性的影響進(jìn)行分析。結(jié)果表明,1)立式加工中心的強(qiáng)度和剛度均滿足設(shè)計(jì)的要求,且在第一階和第三階固有頻率處易引發(fā)振動(dòng);2)主軸受到0到500N預(yù)緊力時(shí),其固有頻率呈上升趨勢(shì)且和預(yù)緊力成正相關(guān);3)主軸在第一階固有頻率處易引發(fā)共振。（2）立式加工中心的刀尖點(diǎn)試驗(yàn)研究。首先對(duì)模態(tài)試驗(yàn)的相關(guān)理論、試驗(yàn)器材、試驗(yàn)步驟以及注意事項(xiàng)進(jìn)行闡述;其次利用錘擊法搭建立式加工中心刀尖點(diǎn)模態(tài)試驗(yàn)平臺(tái),獲取刀尖點(diǎn)頻響函數(shù);最后提取各階固有頻率與立式加工中心有限元仿真的計(jì)算數(shù)據(jù)相對(duì)比。結(jié)果顯示,刀尖點(diǎn)的試驗(yàn)與仿真結(jié)果極為相近,各階固有頻率較為吻合,且最大... 

【文章來源】：安徽工業(yè)大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線

) 有限元法的概念限元法是一種數(shù)值分析技術(shù)，它把一個(gè)連續(xù)系統(tǒng)或物體劃分為有限個(gè)且接的單元，通過對(duì)這些單元施加載荷并進(jìn)行分析，最后根據(jù)一定的方法新組合成近似原系統(tǒng)或物體進(jìn)行綜合求解。其基本思想是以“化整為零主旨將連續(xù)體劃分為有限個(gè)單元，并對(duì)離散的單元進(jìn)行分析，最后將合成整體。限元法的分析過程可分為以下3 個(gè)步驟： 離散化散化是有限單元法的基礎(chǔ)，根據(jù)不同精度和效能等條件要求，將整個(gè)系個(gè)單元，假定這些單元之間通過節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接，所有的計(jì)算分析都以此網(wǎng)格劃分是影響有限元分析速度和精度的關(guān)鍵因素，在劃分網(wǎng)格時(shí)需要小、形狀以及密度等因素。 單元分析分析連續(xù)體的問題上，通常創(chuàng)建單元位移函數(shù)，利用虛位移和最小勢(shì)元節(jié)點(diǎn)位移與節(jié)點(diǎn)力之間的關(guān)系，即單元?jiǎng)偠染仃�，分析過程如下圖 2

VDF-850 型立式加工中心靜動(dòng)態(tài)特性分析與銑削穩(wěn)定性研究分析分析的基礎(chǔ)上，通過使用結(jié)構(gòu)力的平衡條件和連續(xù)條件，根據(jù)重新聯(lián)結(jié)成整體，并設(shè)置邊界條件，隨后對(duì)其進(jìn)行分析，從而程組。 Workbench 軟件介紹 Workbench 是新一代協(xié)同仿真環(huán)境，于 2002 年由 ANSYS 公SYS Workbench 提供了 CAD 雙向參數(shù)鏈接互動(dòng)、項(xiàng)目數(shù)目自參數(shù)管理，使其在雙向的參數(shù)傳輸、項(xiàng)目管理和協(xié)同仿真方面的模型進(jìn)行高質(zhì)量的網(wǎng)格劃分。 Workbench 的分析流程如圖 2.2 所示。


本文編號(hào)：3110528