高速銑齒機立柱結(jié)構(gòu)特性的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機床產(chǎn)品也日益向著高速、高效、高精度和自動化方向發(fā)展，良好的結(jié)構(gòu)動態(tài)性能要求已經(jīng)成為產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計中的重要優(yōu)化指標之一。以有限元方法和模態(tài)分析理論為支撐的現(xiàn)代設(shè)計方法，已經(jīng)成為現(xiàn)代機床設(shè)計發(fā)展的必然趨勢。 本文首先綜述了數(shù)控銑齒機銑齒原理及銑齒機結(jié)構(gòu)演變過程，簡要介紹了機床結(jié)構(gòu)動態(tài)特性研究的方法和現(xiàn)狀，概括了本文的工作思路。根據(jù)與動力學(xué)分析相關(guān)的彈性力學(xué)理論，闡明了有限元分析的動力學(xué)原理及進行有限

2、元分析的方法步驟，為后續(xù)的研究工作奠定了理論基礎(chǔ)。 運用三維軟件Pro／ENGINEER建立了第一代數(shù)控銑齒機及立柱式銑齒機主要部件的幾何模型，進行了相應(yīng)的簡化。運用有限元分析軟件Pro／MEcHANIcA建立了機床結(jié)構(gòu)的有限元模型，研究了結(jié)合部的特性參數(shù)。對結(jié)構(gòu)進行了靜態(tài)和動態(tài)性能研究，通過對兩種結(jié)構(gòu)進行分析比較表明，第二代立柱式銑齒機的結(jié)構(gòu)性能比第一代數(shù)控銑齒機有了大幅度提高。 對整體立柱結(jié)構(gòu)進行了動態(tài)優(yōu)化設(shè)計。

3、通過對采用不同筋板布局的整體立柱進行模態(tài)分析和靜態(tài)特性分析，優(yōu)選出了靜、動態(tài)性能較為優(yōu)越的井3型筋板布局方案。進而通過改變壁板和筋板的厚度，對整體立柱進行了靈敏度分析，表明改變壁厚尺寸可以有效地提高立柱的動剛度。應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計方法，確定了整體立柱的最優(yōu)壁厚尺寸。 在機床的圖紙設(shè)計階段，運用有限元理論和模態(tài)分析理論，對機床結(jié)構(gòu)的靜動態(tài)性能做出分析預(yù)測，對于新機床工作性能的改善、加工精度的提高、開發(fā)周期的縮短和產(chǎn)品競爭力的增強無疑是十