杠桿式高速精密數(shù)控沖床機(jī)構(gòu)的精度分析與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著技術(shù)的革新，現(xiàn)代沖壓向著高速化和精密化方向發(fā)展，本文從機(jī)構(gòu)原理的創(chuàng)新設(shè)計(jì)入手，提出一種新型杠桿式高速?zèng)_床機(jī)構(gòu)，重點(diǎn)研究該機(jī)構(gòu)的精度問題，論文主要完成了以下幾個(gè)方面的研究:
　　基于目前曲柄滑塊式高速壓力機(jī)原理機(jī)構(gòu)不足，提出一種杠桿式機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)最大的特點(diǎn)在于能夠避免主副滑塊因高速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生水平分力，而不是像平衡慣性力那樣平衡水平分力，這樣有效減少機(jī)身周期性的振動(dòng)，也極大的減少了主副滑塊與機(jī)身摩擦所產(chǎn)生的一大部分熱量。此外，杠桿

2、式機(jī)構(gòu)簡單，不需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的優(yōu)化，可極大簡化設(shè)計(jì)過程。
　　建立原理機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，得到機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)方程，依據(jù)同類型沖床設(shè)計(jì)各個(gè)桿件截面及長度的尺寸參數(shù)。運(yùn)用達(dá)朗貝爾原理對機(jī)構(gòu)自身的動(dòng)平衡設(shè)計(jì)計(jì)算，得到桿件受力參數(shù)。隨后對機(jī)床的動(dòng)平衡進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，并建立實(shí)體樣機(jī)模型。根據(jù)機(jī)床各個(gè)桿件的尺寸參數(shù)，按彈性體計(jì)算各桿件處于下死點(diǎn)受力狀態(tài)時(shí)的彈性變形量，并由傳動(dòng)鏈得到下死點(diǎn)的偏移量。
　　基于經(jīng)典Hertz理論和Perss

3、on理論，分別建立求解運(yùn)動(dòng)副接觸剛度的模型與方程。選取算例計(jì)算接觸變形量，由此計(jì)算接觸剛度，并分析不同轉(zhuǎn)速下的運(yùn)動(dòng)副接觸剛度的規(guī)律。同時(shí)根據(jù)各運(yùn)動(dòng)副配合實(shí)體模型，由ANSYS有限元分析計(jì)算出運(yùn)動(dòng)副的接觸剛度，并與理論結(jié)果進(jìn)行對比驗(yàn)證。
　　運(yùn)動(dòng)副高速轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦產(chǎn)生大量熱，導(dǎo)致零件的變形，嚴(yán)重影響了機(jī)構(gòu)的精度。根據(jù)傳熱學(xué)原理計(jì)算機(jī)床冷卻系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的冷卻換熱系數(shù)，并采用能量平衡法建立計(jì)算求解運(yùn)動(dòng)副溫度場的有限差分方程，由溫度場得到運(yùn)