銑車復(fù)合加工中心雙驅(qū)進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析與仿真.pdf

1、隨著數(shù)控機(jī)床的快速發(fā)展，人們對(duì)加工中心在高速、大負(fù)載、高精度和高效率等方面提出了越來越高的要求。在高速大負(fù)載的工況下，加工中心進(jìn)給系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性對(duì)整個(gè)加工中心的定位精度、加工質(zhì)量有著重大影響。因此，對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析和研究具有重要意義。
　　本文以銑車復(fù)合加工中心的雙驅(qū)進(jìn)給系統(tǒng)為研究對(duì)象，在實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)于高速、大負(fù)載工況下平穩(wěn)進(jìn)給并確保加工精度的前提下，基于有限元法和虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析與仿真，取得的主要研究成果如下

2、:
　　1.建立了銑車復(fù)合加工中心的整機(jī)模型，基于雙驅(qū)進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及橫梁重心位置對(duì)整個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)的影響，對(duì)整機(jī)模型進(jìn)行了合理簡(jiǎn)化，得到了雙驅(qū)進(jìn)給系統(tǒng)模型，為后續(xù)有限元分析和仿真分析奠定了基礎(chǔ)。
　　2.建立了雙驅(qū)進(jìn)給系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，基于對(duì)各個(gè)結(jié)合面和橫梁各個(gè)方向上位移及擾動(dòng)的考慮，采用吉村允孝提出的積分法計(jì)算了結(jié)合面的等效剛度和等效阻尼;同時(shí)，利用拉格朗日能量法建立了動(dòng)力學(xué)方程，求解出了固有模態(tài)。
　　3.基于有

3、限元法，對(duì)雙驅(qū)模型進(jìn)行了模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析。對(duì)比簡(jiǎn)化后模態(tài)分析的數(shù)值結(jié)果與理論結(jié)果，驗(yàn)證了模型的合理性。通過諧響應(yīng)分析，得到了雙驅(qū)進(jìn)給系統(tǒng)易產(chǎn)生共振的頻率值，分析模態(tài)振型圖，提出了雙驅(qū)進(jìn)給系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)的改進(jìn)意見。
　　4.基于虛擬樣機(jī)技術(shù)，將滾珠絲杠處理為柔性體，在ADAMS中建立了雙驅(qū)進(jìn)給系統(tǒng)的剛?cè)狁詈夏Ｐ?，并?duì)其進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真，得到了橫梁的加速度曲線，發(fā)現(xiàn)橫梁在兩絲杠中間段加工時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng);同時(shí)，以橫梁上某一點(diǎn)的幅頻特性曲線