本文關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床關(guān)鍵零部件模塊化建模與有限元分析

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【摘要】： 數(shù)控機床正朝著高性能、高精度、高效率、高柔性、高自動化和模塊化方向迅速發(fā)展。盡管我國數(shù)控機床的制造、設(shè)計、檢測等技術(shù)得到了一定的發(fā)展,但與國外相比,差距還是很大,主要表現(xiàn)在:可靠性差、應(yīng)變能力差、產(chǎn)品開發(fā)周期長、設(shè)計手段落后等,這種差距尤其表現(xiàn)在高精度、高速度等尖端機床方面。模塊化設(shè)計是快速響應(yīng)設(shè)計的核心,基于模塊化結(jié)構(gòu)的大型復(fù)雜機械結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性決定了產(chǎn)品的質(zhì)量。我們期望在設(shè)計階段即能了解未來產(chǎn)品的各種靜、動態(tài)性能,并根據(jù)要求對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),避免產(chǎn)品樣機的反復(fù)試制、測試及改進(jìn)過程。為此,大型復(fù)雜機床結(jié)構(gòu)的快速、個性化設(shè)計及其動、靜態(tài)特性成為設(shè)計階段的關(guān)鍵。 本文以數(shù)控銑床為研究對象,采用先進(jìn)、科學(xué)的CAD/CAE手段,根據(jù)“模塊化設(shè)計”提出設(shè)計方案,對模塊化數(shù)控銑床的重要部件,如主軸部件模塊等分別進(jìn)行動態(tài)性能研究,分析模塊化機床結(jié)構(gòu)的結(jié)合面參數(shù)對整機動態(tài)特性的影響。本文主要包括以下內(nèi)容如下: 1.分析了數(shù)控機床模塊化設(shè)計和有限元分析相關(guān)研究領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r,闡述課題提出的目的和意義,明確了本文研究的主要內(nèi)容。 2.以機床模塊結(jié)構(gòu)相似性為依據(jù),研究了基于結(jié)構(gòu)層次分解、組合的數(shù)控機床模塊化設(shè)計的一般性過程和方法。并以數(shù)控銑床為例闡述了模塊化設(shè)計的實現(xiàn),如:模塊的劃分、模塊的創(chuàng)建以及模塊的評價等。 3.研究了基于模塊化設(shè)計的機床結(jié)構(gòu)靜、動態(tài)特性分析,在大型有限元分析軟件ANSYS平臺上,分析了基于有限元的銑床主軸部件動態(tài)特性。 4.闡述模塊化機床結(jié)構(gòu)的結(jié)合面的理論建模原理和方法以及識別方法,并研究結(jié)合面參數(shù)對機床結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的影響。 最后總結(jié)了全文的主要結(jié)論,得出了一些有益的結(jié)論,并提出了進(jìn)一步研究的設(shè)想
【關(guān)鍵詞】：模塊化設(shè)計 數(shù)控銑床 有限元 結(jié)合面
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TG547
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 模塊化設(shè)計研究現(xiàn)狀8-11
• 1.1.1 模塊化設(shè)計與制造的意義8-10
• 1.1.2 模塊化設(shè)計開發(fā)研究的主要內(nèi)容10-11
• 1.2 有限元分析在機床結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 課題的提出及論文的結(jié)構(gòu)體系12-14
• 1.3.1 課題來源12-13
• 1.3.2 課題研究的目的、意義13
• 1.3.3 論文研究的主要內(nèi)容13-14
• 第2章 數(shù)控銑床模塊化設(shè)計的研究14-35
• 2.1 模塊化設(shè)計及其相關(guān)概念14-18
• 2.1.1 機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計特點及其分類14-15
• 2.1.2 模塊化設(shè)計的概念及其特點15-18
• 2.2 模塊化設(shè)計的基本理論和方法18-25
• 2.2.1 模塊化產(chǎn)品模塊的劃分18-21
• 2.2.2 模塊化產(chǎn)品族模塊系統(tǒng)規(guī)劃21-23
• 2.2.3 模塊化設(shè)計的系統(tǒng)分解23-24
• 2.2.4 模塊的綜合24-25
• 2.3 基于模塊化設(shè)計的結(jié)構(gòu)靜、動態(tài)特性分析系統(tǒng)框架模型25-26
• 2.4 機床產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的模塊化特性與實現(xiàn)26-34
• 2.4.1 機床產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的模塊化特性26-27
• 2.4.2 數(shù)控銑床模塊化設(shè)計的實現(xiàn)27-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第3章 數(shù)控銑床主軸部件模塊的有限元分析35-47
• 3.1 高速電主軸的結(jié)構(gòu)分析35-36
• 3.2 主軸軸承36-39
• 3.2.1 主軸軸承剛度的計算37-39
• 3.2.2 軸承的阻尼39
• 3.3 主軸部件的有限元分析39-46
• 3.3.1 振動分析基礎(chǔ)39-40
• 3.3.2 有限元模型的建立40-42
• 3.3.3 模態(tài)分析42-44
• 3.3.4 臨界轉(zhuǎn)速的計算44-45
• 3.3.5 主軸部件的諧響應(yīng)分析45-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第4章 結(jié)合面參數(shù)對結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的影響研究47-62
• 4.1 模塊化機床結(jié)構(gòu)的結(jié)合面聯(lián)接類型47-50
• 4.1.1 模塊結(jié)合部形式分類47-48
• 4.1.2 模塊結(jié)合面的動力學(xué)模型48-50
• 4.2 基于分形理論的接觸剛度模型研究50-52
• 4.3 結(jié)合面的剛度和阻尼52-54
• 4.3.1 結(jié)合面的剛度52-53
• 4.3.2 結(jié)合面阻尼53-54
• 4.4 結(jié)合面參數(shù)的試驗?zāi)B(tài)識別方法54-57
• 4.4.1 用傳遞函數(shù)識別機械結(jié)構(gòu)結(jié)合面參數(shù)的試驗方法54-56
• 4.4.2 理論建模與動態(tài)試驗相結(jié)合的系統(tǒng)辨識法56-57
• 4.5 結(jié)合面參數(shù)對結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的影響57-61
• 4.5.1 基于各部件結(jié)合面聯(lián)接數(shù)控銑床整機動態(tài)分析57-60
• 4.5.2 基于各部件粘接聯(lián)接數(shù)控銑床整機動態(tài)分析60-61
• 4.6 本章小結(jié)61-62
• 第5章 總結(jié)與展望62-64
• 5.1 本文總結(jié)62
• 5.2 工作展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 致謝67-68
• 附錄 研究生期間發(fā)表的論文68

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉超峰;張淳;張功學(xué);;DVG850高速立式加工中心主軸箱動剛度分析[J];煤礦機械;2010年12期

2 劉超峰;張淳;張功學(xué);陳英;;高速立式加工中心主軸箱阻尼減振的數(shù)值模擬[J];組合機床與自動化加工技術(shù);2010年11期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 楊建軍;現(xiàn)場修復(fù)機床模塊化設(shè)計與動態(tài)特性分析[D];蘭州理工大學(xué);2011年

2 何云峰;拉索錨具大螺距外螺紋加工專用雙旋風(fēng)銑機床的動態(tài)特性研究[D];廣西工學(xué)院;2011年

3 劉陽;面向石材制品的復(fù)合加工理論及應(yīng)用研究[D];山東大學(xué);2010年

4 李燕東;臥式加工中心立柱靜動態(tài)有限元分析及優(yōu)化設(shè)計[D];山東輕工業(yè)學(xué)院;2012年

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本文編號：521550