超高速平面磨床動態(tài)性能分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)研究.pdf

1、高速加工技術(shù)是順應(yīng)現(xiàn)今社會需求多變，節(jié)奏快速發(fā)展的先進(jìn)制造技術(shù)之一。高速加工機床是實現(xiàn)高速加工的前提和基礎(chǔ)。開展高速加工機床動態(tài)性能分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究是對高速加工技術(shù)發(fā)展有重要影響的一項關(guān)鍵性課題。本文分析了國內(nèi)外高速加工機床在動態(tài)性能分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的發(fā)展?fàn)顩r，結(jié)合結(jié)構(gòu)動力學(xué)原理，提出了機床結(jié)構(gòu)分析研究的具體切入點，形成了超高速磨床動態(tài)性能分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的整體研究思路。 文章主要以提高結(jié)構(gòu)動剛度、避免整機共振為目標(biāo)，

2、分別從機床關(guān)鍵部件、機床結(jié)合面、整機三個層次對150m/s 超高速平面磨床進(jìn)行了動力學(xué)分析，并做出了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)研究。 本文首先利用有限元法與動態(tài)測試相結(jié)合的方法對機床關(guān)鍵零部件進(jìn)行了動態(tài)性能研究。在此基礎(chǔ)上，利用方案比較法針對結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)分析。研究表明：改善筋板的位置和形狀是提升結(jié)構(gòu)固有頻率的關(guān)鍵，其意義比單純增加筋板厚度或數(shù)目更為重大；運動部件的改進(jìn)要注意質(zhì)量參數(shù)與提升固有頻率的協(xié)調(diào)關(guān)系；部件改進(jìn)應(yīng)結(jié)合具體的邊界條

3、件（如約束，載荷等）進(jìn)行。根據(jù)上述研究結(jié)果對機床主要的薄弱環(huán)節(jié)提出了具體的結(jié)構(gòu)改進(jìn)措施。 隨后本文重點利用有限元法與動態(tài)測試相結(jié)合的方法對超高速平面磨床整機動態(tài)性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。特別是在考慮各個結(jié)合面動力參數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了機床整機的動力學(xué)建模，利用動態(tài)測試對模型進(jìn)行了驗證。通過對整機模型進(jìn)行固有特性及動力學(xué)響應(yīng)研究，分析了機床的主要薄弱環(huán)節(jié)并提出結(jié)構(gòu)改進(jìn)意見。研究表明，機床整體性能的改進(jìn)單單從部件入手是不充分的，機床結(jié)合面對整