本文關(guān)鍵詞：新CAK3665數(shù)控機(jī)床數(shù)字化設(shè)計(jì)研究

  更多相關(guān)文章： 有限元分析 數(shù)控車床 數(shù)字化設(shè)計(jì) ANSYS 模態(tài) 靜力學(xué)仿真

【摘要】：新CAK3665是在CAK3665機(jī)床基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)升級(jí)而來(lái)。本文通過(guò)模塊化設(shè)計(jì),將整機(jī)分為幾大部分：床身部件,主軸部件,床鞍部件,兩軸部件,卡盤部件等。通過(guò)產(chǎn)品分析及市場(chǎng)調(diào)研,重新確定產(chǎn)品性能參數(shù)及結(jié)構(gòu)形式,構(gòu)建零件的三維模型,然后將部件模型進(jìn)行虛擬裝配,進(jìn)而完成整個(gè)機(jī)床的虛擬裝配模型；當(dāng)模型建好后,對(duì)模型的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)進(jìn)行仿真模擬,通過(guò)仿真結(jié)果修改模型中存在干涉的零部件,得到存在盡可能少問(wèn)題的三維模型。在研究機(jī)床動(dòng)態(tài)性能時(shí)通常是使用模態(tài)分析技術(shù)進(jìn)行分析：首先將機(jī)床按照滑板、床鞍、床身等主要部件進(jìn)行劃分,然后對(duì)劃分好的若干個(gè)子結(jié)構(gòu)建立微分方程組,經(jīng)過(guò)解方程組得到各個(gè)部件的動(dòng)態(tài)響應(yīng)關(guān)系。利用得到的各子結(jié)構(gòu)間的位移和力的平衡條件可綜合各子結(jié)構(gòu)的特性,獲得整體結(jié)構(gòu)的特性。本文介紹了使用有限元分析軟件ANSYS對(duì)床身模型進(jìn)行了模態(tài)分析和靜態(tài)受力變形過(guò)程的研究。首先要將進(jìn)行研究的模型在Pro/Engineer中進(jìn)行一定的修改,再把模型導(dǎo)入到ANSYS軟件中。通過(guò)研究了解,如果子結(jié)構(gòu)中存在動(dòng)態(tài)特性比較差的部件會(huì)影響機(jī)床整機(jī)的動(dòng)態(tài)性能；此外,影響機(jī)床整體計(jì)算精確度和結(jié)構(gòu)特性分析的因素還包括連接部件的設(shè)計(jì)參數(shù)和剛度。通過(guò)對(duì)新CAK3665機(jī)床數(shù)字化虛擬設(shè)計(jì)仿真技術(shù)研究,得到研究結(jié)果表明：(1)三維虛擬設(shè)計(jì)與二維設(shè)計(jì)相比有很大的優(yōu)越性。為了避免在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題,就需要利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),對(duì)要生產(chǎn)制造的機(jī)床產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)字化建模,并在虛擬環(huán)境進(jìn)行裝配并檢驗(yàn)是否干涉,評(píng)估設(shè)計(jì)的合理性。虛擬設(shè)計(jì)在當(dāng)今工程應(yīng)用中能有效降低設(shè)計(jì)及制造的成本并大幅度的縮短研發(fā)周期。(2)通過(guò)對(duì)機(jī)床大件的動(dòng)力學(xué)分析,并應(yīng)用機(jī)床動(dòng)力學(xué)原理,獲得部件的動(dòng)態(tài)性能參數(shù),根據(jù)機(jī)床動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)機(jī)床床身進(jìn)行優(yōu)化,提高其動(dòng)態(tài)性能。(3)論文中所使用的三維虛擬仿真設(shè)計(jì)理論和分析方法不僅在機(jī)床行業(yè)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用也同樣適用其他領(lǐng)域的工程設(shè)計(jì),所以本文的設(shè)計(jì)理論和分析方法及研究結(jié)果在工程領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用意義。
【關(guān)鍵詞】：有限元分析 數(shù)控車床 數(shù)字化設(shè)計(jì) ANSYS 模態(tài) 靜力學(xué)仿真
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG659
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 課題研究意義9
• 1.2 數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造發(fā)展現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的發(fā)展9-12
• 1.2.2 數(shù)字化設(shè)計(jì)中的計(jì)算機(jī)輔助4C系統(tǒng)12-13
• 1.2.3 數(shù)字原型—虛擬現(xiàn)實(shí)13
• 1.2.4 數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)13-14
• 1.3 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.4 本論文研究?jī)?nèi)容16-18
• 2 新CAK3665機(jī)床數(shù)字化建模設(shè)計(jì)18-40
• 2.1 Pro/Engineer簡(jiǎn)介18-22
• 2.1.1 Pro/Engineer發(fā)展簡(jiǎn)介18-19
• 2.1.2 Pro/Engineer的特點(diǎn)19
• 2.1.3 Pro/Engineer的模塊劃分19-20
• 2.1.4 Pro/Engineer的功能簡(jiǎn)介20
• 2.1.5 Pro/Engineer軟件界面及圖像20-22
• 2.2 機(jī)構(gòu)的建模設(shè)計(jì)22-40
• 2.2.1 新CAK3665機(jī)床概述22-24
• 2.2.2 機(jī)構(gòu)數(shù)字化建�；纠碚�24-28
• 2.2.3 CAK3665數(shù)控機(jī)床機(jī)構(gòu)數(shù)字化建模分析28-32
• 2.2.4 機(jī)構(gòu)的虛擬裝配仿真32-40
• 3 機(jī)床主要部件的靜力學(xué)仿真分析40-56
• 3.1 仿真分析發(fā)展背景40-41
• 3.2 ANSYS有限元分析軟件介紹41-42
• 3.3 實(shí)體模型的簡(jiǎn)化42-43
• 3.4 床身的靜力學(xué)分析43-56
• 3.4.1 最大切削力的計(jì)算43
• 3.4.2 床身大件的有限元建模43-46
• 3.4.3 兩種結(jié)構(gòu)床身的分析對(duì)比結(jié)果46-51
• 3.4.4 主要設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)床身結(jié)構(gòu)的影響51-56
• 4 動(dòng)力學(xué)分析在機(jī)床設(shè)計(jì)中的應(yīng)用56-70
• 4.1 機(jī)床動(dòng)態(tài)性能研究?jī)?nèi)容56-57
• 4.2 機(jī)床有限元模態(tài)分析技術(shù)57-63
• 4.2.1 固有頻率和主振型57-61
• 4.2.2 主振型正交性61-63
• 4.3 床身的模態(tài)分析63-66
• 4.4 諧響應(yīng)分析66-70
• 4.4.1 諧響應(yīng)分析的理論依據(jù)66-69
• 4.4.2 小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 致謝74-75

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 劉青;;數(shù)控機(jī)床的技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)研究[J];湖北函授大學(xué)學(xué)報(bào);2014年06期

2 SCHMITZ Tony;;Receptance Coupling for Tool Point Dynamics Prediction on Machine Tools[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2011年03期

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本文編號(hào)：744732