本文關(guān)鍵詞：三坐標(biāo)機(jī)床的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 數(shù)控機(jī)床 有限元分析 靜剛度 模態(tài)特性 主軸 可靠性 裝配

【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及先進(jìn)制造技術(shù)的興起和不斷成熟,對數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求；超高速切削、超精密加工等技術(shù)的應(yīng)用,對數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)、伺服性能、主軸驅(qū)動、機(jī)床結(jié)構(gòu)等提出了更高的性能指標(biāo)。為滿足數(shù)控銑床高速度、高精度、高生產(chǎn)率、高可靠性和高自動化的要求,與普通銑床比較,數(shù)控銑床應(yīng)有更高的靜、動剛度,更好的抗振性。結(jié)合實(shí)際的工程經(jīng)驗(yàn)和理論研究,本文對三坐標(biāo)機(jī)床系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了較為深入的研究,主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：(1)建立了數(shù)控機(jī)床床身結(jié)構(gòu)的三維有限元模型,分析了機(jī)床床身的靜態(tài)剛度特性,確定了結(jié)構(gòu)的靜剛度和關(guān)鍵區(qū)域的變形；詳細(xì)分析了機(jī)床床身的模態(tài)特性,求解得到結(jié)構(gòu)的前十階固有頻率和模態(tài)振型,為未來結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了建議和理論依據(jù)；(2)結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn),詳細(xì)設(shè)計(jì)了數(shù)控機(jī)床的主軸及其配套軸承,并對設(shè)計(jì)好的主軸進(jìn)行強(qiáng)度和剛度分析,對其靜強(qiáng)度、剛度特性進(jìn)行校核。在此基礎(chǔ)上,對主軸的發(fā)熱量進(jìn)行了計(jì)算,確定了冷卻油孔的尺寸大小。最后完成對設(shè)計(jì)主軸的壽命和可靠性性能分析；(3)給出了西門子840D數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的組成,包含NCU數(shù)字控制部件、MMC人機(jī)通訊和PLC模塊。結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)的工程經(jīng)驗(yàn),詳細(xì)描述了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)；最后給出了常見維修故障分析說明,為實(shí)際系統(tǒng)的操作和排故提供了依據(jù)和保障。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)控機(jī)床 有限元分析 靜剛度 模態(tài)特性 主軸 可靠性 裝配
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 概述10
• 1.2 機(jī)床的介紹10-12
• 1.3 三坐標(biāo)機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀及其研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容14-15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 第二章 三坐標(biāo)機(jī)床有限元建模與分析16-38
• 2.1 有限元分析方法簡介16-18
• 2.1.1 收斂性分析16-17
• 2.1.2 有限元分析法建模步驟17-18
• 2.2 機(jī)床坐標(biāo)介紹18-23
• 2.2.1 X坐標(biāo)18-19
• 2.2.2 Y坐標(biāo)19-22
• 2.2.3 Z坐標(biāo)22-23
• 2.3 機(jī)床整體有限元模型建立23-24
• 2.4 機(jī)床自重下的變形計(jì)算24-28
• 2.5 機(jī)床銑削力下的變形計(jì)算28-31
• 2.6 機(jī)床的其它結(jié)構(gòu)計(jì)算31-37
• 2.6.1 模態(tài)計(jì)算31-34
• 2.6.2 立柱橫梁框架結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化34-36
• 2.6.3 兩種立柱結(jié)構(gòu)的計(jì)算比較36-37
• 2.7 本章小結(jié)37-38
• 第三章 機(jī)械主軸頭的設(shè)計(jì)以及計(jì)算38-52
• 3.1 主軸頭設(shè)計(jì)輸入38
• 3.2 主軸設(shè)計(jì)以及計(jì)算38-41
• 3.2.1 軸承類型選擇38-39
• 3.2.2 軸承配置形式39
• 3.2.3 軸承壽命校核39-41
• 3.3 軸承設(shè)計(jì)以及計(jì)算41-45
• 3.3.1 主軸的最小軸徑41
• 3.3.2 主軸平均直徑和內(nèi)孔直徑41
• 3.3.3 主軸懸伸量和最佳跨距41-42
• 3.3.4 主軸強(qiáng)度和剛度分析42-45
• 3.4 冷卻設(shè)計(jì)計(jì)算45-50
• 3.4.1 軸承冷卻計(jì)算45-46
• 3.4.2 主軸端面冷卻計(jì)算46-47
• 3.4.3 主軸端面冷卻油孔設(shè)計(jì)計(jì)算47-50
• 3.5 主軸壽命及可靠性分析50-51
• 3.6 本章小結(jié)51-52
• 第四章 840D數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用分析52-66
• 4.1 系統(tǒng)概述52-53
• 4.2 840D數(shù)控系統(tǒng)的組成53-55
• 4.2.1 NCU數(shù)字控制部件54
• 4.2.2 MMC人機(jī)通訊54-55
• 4.2.3 PLC模塊55
• 4.3 硬件設(shè)計(jì)55-57
• 4.3.1 SITOP電源和伺服電源模塊56
• 4.3.2 MMC人機(jī)界面56
• 4.3.3 NCU數(shù)控單元56-57
• 4.3.4 數(shù)字驅(qū)動模塊與進(jìn)給電機(jī)連接57
• 4.4 軟件設(shè)計(jì)57-63
• 4.4.1 PLC應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)57-59
• 4.4.2 接口信號選用59-62
• 4.4.3 NC的配置62-63
• 4.5 常見維修故障分析63-65
• 4.5.1 機(jī)床運(yùn)行方式和通道的選擇63-64
• 4.5.2 刀具和零點(diǎn)偏置64
• 4.5.3 系統(tǒng)的維護(hù)64
• 4.5.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份64-65
• 4.6 本章小結(jié)65-66
• 第五章 總結(jié)與展望66-68
• 5.1 全文總結(jié)66
• 5.2 工作展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 魏建中;劉強(qiáng);袁松梅;;機(jī)床動態(tài)特性對銑削力影響的實(shí)驗(yàn)研究[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2009年02期

2 姚建飛,章正偉;基于元結(jié)構(gòu)基本框架概念的床身結(jié)構(gòu)動態(tài)設(shè)計(jì)[J];浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2005年02期

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本文編號：586710