e-305S立式木工銑床的動(dòng)力學(xué)分析、試驗(yàn)及優(yōu)化.pdf

1、隨著國(guó)內(nèi)外機(jī)床向高速度、高精度的不斷發(fā)展，對(duì)木工機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能要求越來(lái)越高。本文以E-305S立式木工銑床為研究對(duì)象，將仿真分析與試驗(yàn)研究方法相結(jié)合，圍繞銑床整機(jī)有限元建模分析、ODS(Operating Deflection Shapes)試驗(yàn)、銑削試驗(yàn)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化展開研究，主要包括以下幾個(gè)方面:
　　首先建立了銑床整機(jī)三維模型，基于彈簧—阻尼單元等效結(jié)合面方法，采用Hypermesh和ANSYS聯(lián)合建立了銑床有限元模型，對(duì)剛性和

2、柔性兩種聯(lián)接模型進(jìn)行了模態(tài)分析;采用錘擊法對(duì)木工銑床進(jìn)行了模態(tài)試驗(yàn)，得到銑床的固有頻率及振型，對(duì)比有限元分析與試驗(yàn)結(jié)果，柔性建模分析誤差在0.14％～13.61％之間，剛性建模分析誤差則較大，說(shuō)明了銑床結(jié)合面柔性建模分析更加準(zhǔn)確;
　　其次，對(duì)銑床進(jìn)行了ODS試驗(yàn)，識(shí)別出銑床不同工作狀態(tài)下的ODS頻率及工作振型，得到與銑床固有頻率接近的3個(gè)固定的頻率范圍35～50Hz，100～110Hz和130～147.5Hz，根據(jù)模態(tài)振型及OD

3、S工作振型，指出了銑床存在的薄弱環(huán)節(jié)。
　　通過(guò)對(duì)銑床不同銑削狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)和數(shù)據(jù)采集，對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行了時(shí)域分析和頻域分析，對(duì)比模態(tài)分析和ODS試驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)銑床工作時(shí)在頻率86.3Hz，147.5Hz以及177.2Hz附近振動(dòng)幅度較大，并研究了銑床實(shí)際工作狀態(tài)下的固有振動(dòng)與強(qiáng)迫振動(dòng)情況。
　　最后針對(duì)銑床的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，對(duì)比三種優(yōu)化設(shè)計(jì)方案分析結(jié)果選擇采用方案三;對(duì)方案三中優(yōu)化后銑床進(jìn)行了結(jié)合面建模及有限元仿真分析