CXK6130型車銑復(fù)合數(shù)控機(jī)床主軸部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能分析.pdf

1、多功能復(fù)合化數(shù)控機(jī)床以其高效、經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)被越來越多地使用在機(jī)械加工中，它解決了加工工序不集中，生產(chǎn)效率低等問題，因此，復(fù)合化的優(yōu)越性得以越來越突出。而車銑復(fù)合數(shù)控機(jī)床作為多功能復(fù)合化數(shù)控機(jī)床的一種，它又以大中型的車銑復(fù)合數(shù)控機(jī)床為主，被應(yīng)用在建筑設(shè)備、水利設(shè)備、礦山機(jī)械設(shè)備等大型設(shè)備的零部件加工中。中小型的高速、經(jīng)濟(jì)型車銑復(fù)合數(shù)控機(jī)床因其對主軸的轉(zhuǎn)速、機(jī)床的加工效率和經(jīng)濟(jì)性等要求較高，故在研制過程中出現(xiàn)的問題較多，而且現(xiàn)在市場

2、對于小批量、個性化生產(chǎn)的需求在不斷增加。本文就是以解決這些問題為出發(fā)點(diǎn)，依托校企合作的機(jī)會，參與到浙江嘉興某數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)研制一臺中小型高速又經(jīng)濟(jì)的車銑復(fù)合數(shù)控機(jī)床的項(xiàng)目之中。因?yàn)橹鬏S部件是整機(jī)的核心部件之一，其性能又是評價(jià)機(jī)床性能的一項(xiàng)主要指標(biāo)，故本文把工作重心放在該機(jī)床的主軸部件上，對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能分析。
　　本文做的主要研究內(nèi)容有：
　　(1)根據(jù)CXK6130型車銑復(fù)合數(shù)控機(jī)床的技術(shù)參數(shù)及規(guī)格要求，對它的主軸

3、部件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、校核及選型。其中包括主軸伺服電機(jī)的選型，對初步設(shè)計(jì)的主軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行校核，以及主軸軸承的選型、配置與校核，皮帶及皮帶輪的選用。
　　(2)運(yùn)用CATIA建立主軸部件的三維模型，接著將模型載入ANSYS Workbench有限元分析軟件，并用ANSYS Workbench對主軸部件的靜態(tài)特性做了詳細(xì)的分析，然后根據(jù)分析、計(jì)算結(jié)果，證明了機(jī)床的主軸部件結(jié)構(gòu)靜剛度滿足了機(jī)床的設(shè)計(jì)要求。
　　(3)首先，用ANSYS

4、Workbench分析了主軸部件的動態(tài)特性，并用經(jīng)典的傳遞矩陣法結(jié)合MATLAB計(jì)算得到了主軸部件的固有頻率及一階主振型；接著，通過對一階主振型的分析，驗(yàn)證了ANSYSWorkbench模態(tài)分析結(jié)果的合理性；然后，搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過振動測試分析了它的動態(tài)特性并與 ANSYSWorkbench的模態(tài)分析結(jié)果做對比，得到了主軸部件的固有頻率誤差控制僅在4.25％以內(nèi)；最后，分析了主軸結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對主軸部件靜、動態(tài)特性產(chǎn)生的影響。