發(fā)布時(shí)間：2017-09-21 05:29

  本文關(guān)鍵詞：MV1890立式加工中心靜動(dòng)態(tài)特性分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化

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【摘要】：隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空業(yè)、船舶業(yè)等工程領(lǐng)域數(shù)控機(jī)床加工已走在各式加工設(shè)備的前沿,已成為產(chǎn)品加工不可或缺的主流設(shè)備,主要原因在于數(shù)控機(jī)床的高速、高效以及高精度的加工特點(diǎn)。而數(shù)控機(jī)床要完成這“三高”的加工性能必須保證機(jī)床具有良好的靜動(dòng)態(tài)特性,其前提條件是機(jī)床整機(jī)及各關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)必須具備優(yōu)良的靜動(dòng)剛度。因此對(duì)機(jī)床進(jìn)行靜動(dòng)態(tài)特性分析成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的必要環(huán)節(jié),為提高機(jī)床的性能提供技術(shù)支撐。在分析總結(jié)國內(nèi)外對(duì)數(shù)控機(jī)床整機(jī)及關(guān)鍵部件靜動(dòng)態(tài)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)上,本文選取“MV1890立式加工中心”為研究分析對(duì)象,對(duì)機(jī)床整機(jī)及關(guān)鍵部件進(jìn)行靜動(dòng)態(tài)特性分析,最后對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。其主要研究內(nèi)容如下:(1)總結(jié)了國內(nèi)外數(shù)控機(jī)床的研究現(xiàn)狀,闡述了有限元理論和結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論,簡單介紹了CAE有限元分析軟件ANSYS Workbench的功能和運(yùn)用。(2)運(yùn)用CAD建模軟件Solidworks建立“MV1890立式加工中心”的實(shí)體模型,然后通過有限元分析軟件對(duì)立式加工中心有限元模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分等前處理操作。(3)對(duì)立式加工中心整機(jī)及關(guān)鍵部件進(jìn)行靜動(dòng)態(tài)特性分析,得出相應(yīng)云圖、動(dòng)態(tài)振型圖以及頻響曲線,并對(duì)此進(jìn)行分析,找出機(jī)床薄弱環(huán)節(jié)。為提高機(jī)床的靜動(dòng)態(tài)性能和對(duì)機(jī)床進(jìn)一步結(jié)構(gòu)優(yōu)化做好準(zhǔn)備。(4)采用多目標(biāo)模糊優(yōu)化方法和拓?fù)鋬?yōu)化方法分別對(duì)機(jī)床立柱、主軸箱和床鞍進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。優(yōu)化結(jié)果表明,機(jī)床整機(jī)及關(guān)鍵部件變形量減小,固有頻率提高。
【關(guān)鍵詞】：加工中心 有限元分析 多目標(biāo)模糊優(yōu)化 拓?fù)鋬?yōu)化
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(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6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 課題研究背景及研究目的和意義12-13
• 1.1.1 課題研究背景12-13
• 1.1.2 課題研究的目的及意義13
• 1.2 國內(nèi)外數(shù)控機(jī)床的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 有限元法的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 有限元法理論16-17
• 1.4 有限元軟件介紹17-18
• 1.5 論文的主要研究內(nèi)容18-19
• 1.6 本章小結(jié)19-20
• 第2章 立式加工中心有限元模型的建立20-26
• 2.1 立式加工中心簡介20-21
• 2.2 立式加工中心CAD模型的建立21-23
• 2.3 立式加工中心有限元模型建立及網(wǎng)格劃分23-24
• 2.4 定義邊界條件24-25
• 2.4.1 定義材料屬性24
• 2.4.2 接觸面設(shè)定24
• 2.4.3 載荷施加24-25
• 2.4.4 邊界約束25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第3章 立式加工中心整機(jī)及關(guān)鍵部件靜態(tài)特性分析26-35
• 3.1 靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析概述26
• 3.2 切削載荷計(jì)算26-28
• 3.3 立式加工中心結(jié)合面等效方法28-31
• 3.3.1 固定結(jié)合面參數(shù)設(shè)定29-30
• 3.3.2 滑動(dòng)結(jié)合面參數(shù)設(shè)定30-31
• 3.4 立式加工中心整機(jī)及關(guān)鍵部件靜態(tài)特性分析31-34
• 3.4.1 立柱靜態(tài)特性分析31
• 3.4.2 床身靜態(tài)特性分析31-32
• 3.4.3 床鞍靜態(tài)特性分析32-33
• 3.4.4 主軸箱靜態(tài)特性分析33-34
• 3.4.5 整機(jī)靜態(tài)特性分析34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第4章 立式加工中心整機(jī)及關(guān)鍵部件動(dòng)態(tài)特性分析35-50
• 4.1 動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)分析概述35
• 4.2 諧響應(yīng)分析概述35-36
• 4.3 立式加工中心整機(jī)及關(guān)鍵部件動(dòng)態(tài)特性分析36-44
• 4.3.1 立柱動(dòng)態(tài)特性分析36-37
• 4.3.2 床身動(dòng)態(tài)特性分析37-39
• 4.3.3 床鞍動(dòng)態(tài)特性分析39-41
• 4.3.4 主軸箱動(dòng)態(tài)特性分析41-42
• 4.3.5 整機(jī)動(dòng)態(tài)特性分析42-44
• 4.4 立式加工中心整機(jī)及關(guān)鍵部件諧響應(yīng)分析44-49
• 4.4.1 立柱諧響應(yīng)分析44-45
• 4.4.2 床身諧響應(yīng)分析45-46
• 4.4.3 床鞍諧響應(yīng)分析46-47
• 4.4.4 主軸箱諧響應(yīng)分析47-48
• 4.4.5 整機(jī)諧響應(yīng)分析48-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 第5章 立式加工中心關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化50-64
• 5.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論基礎(chǔ)50
• 5.2 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化數(shù)學(xué)模型50-52
• 5.3 多目標(biāo)模糊優(yōu)化理論基礎(chǔ)52-53
• 5.4 立式加工中心立柱結(jié)構(gòu)優(yōu)化53-58
• 5.4.1 立柱設(shè)計(jì)方案的確定53-55
• 5.4.2 立柱參數(shù)多目標(biāo)模糊優(yōu)化55-58
• 5.4.3 立柱結(jié)構(gòu)性能對(duì)比分析58
• 5.5 主軸箱結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化58-60
• 5.5.1 拓?fù)鋬?yōu)化58-59
• 5.5.2 主軸箱結(jié)構(gòu)性能對(duì)比分析59-60
• 5.6 床鞍結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化60-62
• 5.6.1 拓?fù)鋬?yōu)化60-61
• 5.6.2 床鞍結(jié)構(gòu)性能對(duì)比分析61-62
• 5.7 整機(jī)結(jié)構(gòu)性能對(duì)比分析62-63
• 5.8 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論與展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 作者簡介69
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文和科研成果69-70

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 杜金萍;何松彬;趙強(qiáng);;高效立式加工中心立柱靜動(dòng)態(tài)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J];煤礦機(jī)械;2015年01期

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本文編號(hào)：892659