復(fù)合式鏜銑加工中心工作空間的動(dòng)態(tài)特性研究.pdf

1、近年來(lái)隨著我國(guó)加工中心向著高、精、尖方向發(fā)展，在傳統(tǒng)低速機(jī)床上研究意義不大的動(dòng)態(tài)特性，如今隨著加工中心主軸轉(zhuǎn)速越來(lái)越快和對(duì)加工工件精度要求的提高，動(dòng)態(tài)特性對(duì)其加工精度的影響已不可忽略。加工中心在其工作空間加工工件時(shí)，刀具位置隨工序推進(jìn)不斷變化，刀具在工作空間的位置變化使加工中心整機(jī)結(jié)構(gòu)剛度與質(zhì)量分布不斷變化，引起了加工中心整機(jī)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)變化。
　　本文針對(duì)加工中心在運(yùn)行過(guò)程中動(dòng)態(tài)特性的變化以及振動(dòng)對(duì)加工精度的影響問(wèn)題，在考慮固

2、定與可動(dòng)結(jié)合面對(duì)整機(jī)動(dòng)態(tài)特性的影響下，通過(guò)對(duì)典型加工位置的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)計(jì)算，運(yùn)用插值法對(duì)動(dòng)態(tài)特性數(shù)值進(jìn)行擬合，總結(jié)出動(dòng)態(tài)特性譜，分析了加工穩(wěn)定區(qū)域，為加工中心選擇合理的加工工作空間和電機(jī)工作頻率提供理論依據(jù)。本文主要研究?jī)?nèi)容和相關(guān)結(jié)論如下：
　　1)通過(guò)建立復(fù)合式鏜銑加工中心的相關(guān)可動(dòng)固定結(jié)合面的動(dòng)力學(xué)模型，根據(jù)赫茲接觸理論，推導(dǎo)出加工中心的滾珠絲杠軸向接觸剛度，直線滾子導(dǎo)軌法向接觸剛度的理論求解方法。同時(shí)通過(guò)有限元分析軟件對(duì)復(fù)合

3、式鏜銑加工中心可動(dòng)結(jié)合面進(jìn)行剛度計(jì)算，以理論結(jié)果驗(yàn)證有限元仿真結(jié)果。其結(jié)果表明運(yùn)用有限元法可以迅速準(zhǔn)確的識(shí)別出結(jié)合面的剛度特性。
　　2)通過(guò)對(duì)加工中心整機(jī)建模，建立有限元模型，運(yùn)用有限元法對(duì)整機(jī)進(jìn)行有限元分析，識(shí)別出整機(jī)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法提取復(fù)合式鏜銑加工中心鏜削主軸和銑削主軸在原點(diǎn)處工作位置的模態(tài)參數(shù)，將模態(tài)參數(shù)和有限元仿真分析結(jié)果作對(duì)比。驗(yàn)證了有限元模型的有效性。
　　3)以鏜削主軸進(jìn)給量、鏜滑臺(tái)位置、銑削主