超高速凸輪軸磨床整機動態(tài)特性與動剛度研究.pdf

1、隨著“中國制造2025”的逐步推進，制造業(yè)將迎來新一輪的飛速發(fā)展。機床裝備作為機械制造行業(yè)不可或缺的工作母機，它是各種裝備制造、零件生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)和前提。開發(fā)一批高精、高速、高效、柔性的數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備，加快高檔數(shù)控機床裝備的研發(fā)，是實現(xiàn)我國從制造大國到制造強國的必由之路。
　　凸輪軸是汽車、內(nèi)燃機、國防等眾多行業(yè)所需的重要零部件，高質(zhì)高精的凸輪軸是由精度穩(wěn)定、性能卓越、效率高超的數(shù)控凸輪軸磨床保證。高速凸輪軸磨床在實際加工

2、過程中產(chǎn)生的振動直接決定了其加工質(zhì)量。因此高速凸輪軸磨床一方面要具備很高的靜剛度，另一方面還必須擁有足夠的動剛度。要實現(xiàn)凸輪軸的高速、高效、高精加工，就必須對機床整體及關(guān)鍵部件進行動力學(xué)分析。
　　本文主要以凸輪軸磨床整機動剛度為研究目標，依次從機床重要零部件的動剛度測試、機床整體動剛度求解、整機動剛度驗證三個層次對CNC8325B型數(shù)控凸輪軸磨床進行了動剛度分析。
　　論文首先對機床動態(tài)特性研究的基本內(nèi)容、概念及意義進行探

3、討，闡述了機床動態(tài)測試的原理，并對整機動剛度的研究內(nèi)容進行概述，提出了整機動剛度的計算公式。以CNC8325B型超高速數(shù)控凸輪軸磨床為研究對象，對其部件及整機展開動剛度研究。采用頻響函數(shù)分析方法分別對機床床身、砂輪主軸、工件主軸、工件導(dǎo)軌、砂輪架箱體、砂輪架上下墊板、頭架、尾架等九大部件進行動剛度試驗，獲得各個部件的動剛度圖譜，固有頻率和阻尼比，分析了影響機床動剛度的薄弱部件以及各部件剛度薄弱點的共振頻率和機床臨界轉(zhuǎn)速。并在此基礎(chǔ)上，獲

4、得了整機三個方向的動剛度。
　　論文對CNC8325B型超高速數(shù)控凸輪軸磨床的整機動剛度進行驗證，根據(jù)凸輪軸磨床整機動剛度最終反應(yīng)在直接影響加工質(zhì)量的工件主軸上，實時測量工件主軸在加工過程中所受的磨削力和主軸位移，計算出實際加工過程中機床的動剛度，并用實際加工過程中測得的機床整機動剛度對錘擊法得到的整機動剛度進行了驗證。兩種動剛度測試方法對于機床的動剛度測試均具有可行性，為機床的動剛度測試提供了新的思路，為機床產(chǎn)品設(shè)計提供了實際的