重型數(shù)控機床螺栓結合部動力學建模及影響因素研究.pdf

1、隨著對制造先進機器所需的精密、復雜機床的需求日益增長，中國已經(jīng)成長為全球最大的機床市場，重型數(shù)控機床作為機械工業(yè)不可缺少的裝備，其性能的優(yōu)劣直接影響我國工業(yè)發(fā)展的進程和制造的水平。重型數(shù)控機床的結合部對機床整機性能影響很大。其中，30％-50％的靜剛度、超過50％的動剛度取決于結合部，而對阻尼的影響達到了90％甚至更多。但是結合面的接觸變形比較復雜，在實際測量和建模中都不容易模擬其真實情況，尋求重型數(shù)控機床的整體性能就更為困難。因此，結

2、合部的研究對重型數(shù)控機床的設計尤為重要。
　　本文首先調查了國內(nèi)外有關對機床結合部建模的方法和機床結合部特性研究的狀況，從赫茲接觸理論出發(fā)，在微觀層面上考慮機床結合面的接觸形式，并由此將機床結合面視為一種虛擬介質進行仿真，建立結合部虛擬介質框架，利用赫茲接觸理論推導出結合部任意一點的接觸應力，計算該虛擬材料的特性參數(shù)，然后利用ANSYS Workbench求解結合部整體的固有頻率，提取前五階模態(tài)。
　　然后本文利用現(xiàn)有的實驗

3、模態(tài)技術，選擇模態(tài)方案，通過對支撐方式、測試點、激勵方式等方案的選取，得到結合部試件的測試信號，運用一定的參數(shù)識別方法求出試件固有頻率和阻尼的真實值，之后跟理論得到的固有頻率進行對比，同時，對得到兩種固有頻率進行擬合，證明理論模型建立是準確的，可以用在重型機床理論建模中，也說明了虛擬介質的推導公式可靠。
　　最后利用理論手段，通過修改動力學模型的參數(shù)尺寸等研究了螺栓預緊力、機床材料和加工方式影響機床結合部的相關因素，得到了機床結合