本文關(guān)鍵詞：高架橋式龍門加工中心橫梁部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其靜動(dòng)態(tài)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 高速加工是近年來機(jī)床發(fā)展的熱點(diǎn)之一,高速加工的出現(xiàn)對(duì)大型龍門機(jī)床設(shè)計(jì)提出了更高的要求。傳統(tǒng)式龍門機(jī)床一般采用工作臺(tái)移動(dòng)、橫梁靜止的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),由于橫梁部件質(zhì)量大,難以實(shí)現(xiàn)高速加工;高架橋式龍門加工中心,采用橫梁部件移動(dòng)、工作臺(tái)靜止的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),克服了傳統(tǒng)龍門式機(jī)床難以適應(yīng)現(xiàn)代高速加工發(fā)展的不足,具有強(qiáng)大的生命力,但同時(shí)也對(duì)橫梁部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。 課題結(jié)合DF5020高架橋式龍門加工中心,以提高機(jī)床橫梁部件結(jié)構(gòu)剛性、減輕橫梁部件質(zhì)量、滿足機(jī)床高速加工和良好靜動(dòng)態(tài)特性為目的,來對(duì)高架橋式龍門加工中心相關(guān)部件展開研究。 論文首先在SolidWorks中創(chuàng)建了DF5020加工中心橫梁部件的實(shí)體模型,對(duì)相關(guān)的重要結(jié)合面接觸進(jìn)行了處理,特別對(duì)橫梁部件中作為連接件的滾動(dòng)導(dǎo)軌,采用等直徑圓柱代替一排的滾珠簡(jiǎn)化模型結(jié)構(gòu),并在有限元軟件COSMOSWorks中定義結(jié)合面的方法來處理結(jié)合面接觸;然后模擬DF5020高架橋式龍門加工中心橫梁部件工況條件,建立了一個(gè)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)平臺(tái),開展對(duì)橫梁部件結(jié)合面處理方法相似性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證研究,通過對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果和仿真計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析,驗(yàn)證了加工中心橫梁部件結(jié)合面接觸處理方法的可行性。 依據(jù)高架橋式機(jī)床設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè),對(duì)DF5020機(jī)床橫梁部件展開靜動(dòng)態(tài)特性分析,找出了剛性最差、易導(dǎo)致切削振動(dòng)的零件--橫梁和主軸箱。針對(duì)主軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的不足,提出了增加蓋板的改進(jìn)措施;對(duì)于問題最嚴(yán)重的橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),采用四類筋板對(duì)比、靈敏度、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等方法,重新設(shè)計(jì)了DF5020的橫梁。論文最后提出了一種新型橫梁設(shè)計(jì)構(gòu)想--拱型預(yù)緊結(jié)構(gòu)橫梁。 論文研究不僅為大型龍門式機(jī)床結(jié)合面接觸處理技術(shù)提供了新方法,而且所得結(jié)論可以用于指導(dǎo)實(shí)際機(jī)床設(shè)計(jì),對(duì)提高相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)水平發(fā)揮積極作用。
【關(guān)鍵詞】：龍門加工中心 橫梁部件 有限元 結(jié)合面
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TG659
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• Contents10-14
• 第一章 緒論14-23
• 1.1 引言14
• 1.2 高架橋式龍門加工中心發(fā)展概述14-16
• 1.2.1 高速加工對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)部件的要求14-15
• 1.2.2 高速加工中傳統(tǒng)龍門式機(jī)床的不適應(yīng)性15
• 1.2.3 高架橋式龍門機(jī)床結(jié)構(gòu)特點(diǎn)15-16
• 1.3 機(jī)床結(jié)構(gòu)部件研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3.1 機(jī)床結(jié)構(gòu)部件動(dòng)態(tài)特性的研究16-17
• 1.3.2 結(jié)構(gòu)部件設(shè)計(jì)優(yōu)化的研究17-18
• 1.3.3 高架橋式龍門機(jī)床生產(chǎn)與設(shè)計(jì)研究中存在的問題18
• 1.4 課題研究簡(jiǎn)介18-23
• 1.4.1 課題來源和研究對(duì)象18-20
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容20-23
• 第二章 大型結(jié)構(gòu)件有限元理論及COSMOSWorks介紹23-31
• 2.1 大型結(jié)構(gòu)件有限元分析理論23-28
• 2.1.1 大型結(jié)構(gòu)件有限元分析步驟23-26
• 2.1.2 大型結(jié)構(gòu)件模態(tài)分析理論26-28
• 2.2 COSMOSWorks軟件介紹28-30
• 2.2.1 傳統(tǒng)有限元軟件分析大型結(jié)構(gòu)件存在的問題28
• 2.2.2 COSMOSWorks分析結(jié)構(gòu)件的優(yōu)勢(shì)28-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 第三章 加工中心橫梁部件建模及結(jié)合面處理31-42
• 3.1 加工中心橫梁部件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)介紹31-32
• 3.2 DF5020加工中心橫梁部件實(shí)體模型的創(chuàng)建32-36
• 3.2.1 虛擬建模技術(shù)32
• 3.2.2 SolidWorks特征造型32-33
• 3.2.3 橫梁部件CAD模型創(chuàng)建及重要零件介紹33-36
• 3.3 加工中心橫梁部件模型簡(jiǎn)化及結(jié)合面處理36-38
• 3.3.1 加工中心橫梁部件模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化原則36
• 3.3.2 COSMOSWorks結(jié)合面接觸處理方式36-37
• 3.3.3 加工中心橫梁部件結(jié)合面接觸處理37-38
• 3.4 橫梁部件有限元網(wǎng)格的生成38-41
• 3.4.1 有限元模型網(wǎng)格生成方法38-39
• 3.4.2 二階實(shí)體四面體單元介紹39-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 橫梁部件結(jié)合面處理方法相似性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證42-51
• 4.1 模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)象選擇42-43
• 4.2 模型創(chuàng)建和結(jié)合面處理43-45
• 4.2.1 工作臺(tái)CAD模型創(chuàng)建43
• 4.2.2 工作臺(tái)結(jié)合面處理43-45
• 4.3 工作臺(tái)固有振動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)測(cè)試45-49
• 4.3.1 頻響函數(shù)測(cè)試技術(shù)介紹45
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試儀器介紹45-47
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試過程47-49
• 4.4 仿真數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析49-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第五章 加工中心橫梁部件靜動(dòng)態(tài)特性分析51-64
• 5.1 加工中心橫梁部件靜力分析51-56
• 5.1.1 機(jī)床橫梁部件變形的組成51
• 5.1.2 只受重力情況51-53
• 5.1.3 受重力和切削力情況53-56
• 5.2 DF5020機(jī)床橫梁部件固有模態(tài)分析56-62
• 5.2.1 橫梁部件固有振動(dòng)特性分析56-58
• 5.2.2 橫梁前五階固有模態(tài)分析58-60
• 5.2.3 主軸箱的前五階固有振動(dòng)特性分析60-62
• 5.3 主軸箱改進(jìn)方案62-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第六章 加工中心橫梁結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)64-80
• 6.1 大型龍門加工中心橫梁筋板研究64-68
• 6.1.1 龍門式機(jī)床橫梁載荷特點(diǎn)和筋板布置64-65
• 6.1.2 四種筋板靜態(tài)特性對(duì)比65-67
• 6.1.3 四種筋板布置橫梁動(dòng)態(tài)特性對(duì)比67-68
• 6.2 DF5020高架橋式機(jī)床橫梁結(jié)構(gòu)的改進(jìn)68-76
• 6.2.1 橫梁隔板厚度的靈敏度分析69-71
• 6.2.2 O型筋板橫梁橫向隔板研究71-73
• 6.2.3 橫梁背面封板的優(yōu)化設(shè)計(jì)73-76
• 6.3 加工中心橫梁部件改進(jìn)前后數(shù)值對(duì)比76-77
• 6.4 拱形預(yù)緊結(jié)構(gòu)的構(gòu)想77-79
• 6.5 本章小結(jié)79-80
• 總結(jié)與展望80-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文86-88
• 致謝88

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 楊慶東;張瑞乾;劉國(guó)慶;鐘建琳;;數(shù)控機(jī)床數(shù)字化設(shè)計(jì)體系結(jié)構(gòu)研究與應(yīng)用[J];北京信息科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年03期

2 李浩;陳光明;;動(dòng)柱式數(shù)控龍門雙主軸鉆床橫梁靜力分析[J];中國(guó)制造業(yè)信息化;2011年21期

3 王艷青;仲高艷;常永標(biāo);劉國(guó)鑫;張?jiān)诖?;大型五軸聯(lián)動(dòng)加工中心橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J];機(jī)床與液壓;2012年13期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 王可;基于有限元技術(shù)的龍門加工中心結(jié)構(gòu)動(dòng)靜態(tài)特性分析[D];長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué);2010年

2 楊期江;龍門加工中心橫梁部件結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模及其顫振預(yù)測(cè)研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

3 肖利利;大型龍門加工中心結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及快速仿真平臺(tái)開發(fā)[D];南京航空航天大學(xué);2011年

4 黃慶;大型龍門加工中心快速設(shè)計(jì)與分析系統(tǒng)的研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

5 楊凌云;橋式龍門加工中心直線進(jìn)給部件的動(dòng)態(tài)特性分析與優(yōu)化[D];南京航空航天大學(xué);2012年

6 陳書通;大型數(shù)控龍門鏜銑床鑲塊式組合床身剛度研究與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

7 張?jiān)诮?銑車復(fù)合加工中心動(dòng)橫梁的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];蘭州理工大學(xué);2013年

8 李浩;動(dòng)柱式雙主軸龍門數(shù)控鉆床設(shè)計(jì)及其有限元分析[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：高架橋式龍門加工中心橫梁部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其靜動(dòng)態(tài)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：385297