數(shù)控平面磨床的動態(tài)特性分析與結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化.pdf

1、平面磨床因其加工精度高、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)可靠、通用性好等特點而被廣泛應(yīng)用于精密和超精密工件的加工中。隨著加工技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)床逐漸呈現(xiàn)出高速度、高效率、高精度和自動化的發(fā)展趨勢，磨削加工在切削加工中所占的比重也越來越大，因此對機(jī)床的動態(tài)性能要求也越來越高。目前，機(jī)床的關(guān)鍵零部件的設(shè)計都是采用類比法仿制國外的產(chǎn)品或者采用傳統(tǒng)的經(jīng)驗設(shè)計，使得設(shè)計出來的結(jié)構(gòu)不夠合理，其靜動態(tài)特性得不到保證，直接影響到機(jī)床的加工精度和性能要求。因此，需要對

2、機(jī)床的整機(jī)動態(tài)性能進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果有針對性的加以改進(jìn)，使得設(shè)計出來的機(jī)床滿足預(yù)想的性能要求。
　　本文以某數(shù)控臥軸矩臺平面磨床為研究對象，運(yùn)用有限元分析技術(shù)和結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化并結(jié)合模態(tài)試驗的方法，對其進(jìn)行了模態(tài)分析和拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計。主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）根據(jù)數(shù)控臥軸矩臺平面磨床的結(jié)構(gòu)特點，在三維建模軟件中建立磨床關(guān)鍵部件的三維實體模型，包括床身、工作臺、立柱、拖板、磨頭體以及其他的零部件，按照裝配要求完成機(jī)床整機(jī)的

3、裝配。進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕髮?dǎo)入至有限元分析軟件進(jìn)行前處理。對磨床主要結(jié)合部特性和結(jié)合面參數(shù)進(jìn)行了分析和求解，建立考慮結(jié)合部特性的磨床整機(jī)的有限元模型。
　?。?）用有限元軟件對磨床整機(jī)進(jìn)行模態(tài)分析，得到磨床前十二階模態(tài)頻率和振型，對磨床整機(jī)的動態(tài)特性分析結(jié)果進(jìn)行探討。通過試驗?zāi)B(tài)分析方法對磨床整機(jī)的動態(tài)特性進(jìn)行測試，根據(jù)測試結(jié)果驗證有限元模態(tài)分析的正確性。結(jié)合有限元模態(tài)分析結(jié)果和實驗數(shù)據(jù)，識別出磨床的振動薄弱環(huán)節(jié)。
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