數(shù)控車床虛擬樣機(jī)的研究.pdf

1、隨著市場需求的發(fā)展，產(chǎn)品的精度化程度越來越高，但生產(chǎn)周期卻越來越短，這對制造業(yè)提出了越來越高的要求。數(shù)控車床是近年來迅速發(fā)展的技術(shù)，可代替人工來進(jìn)行自動(dòng)加工提高產(chǎn)品的精度、質(zhì)量，并在零件的批量生產(chǎn)中發(fā)揮了良好的經(jīng)濟(jì)效果。但數(shù)控車床的研發(fā)需要大量的設(shè)計(jì)方案及實(shí)驗(yàn)分析，因此需要消耗大量的企業(yè)成本和較長的研發(fā)周期。數(shù)控車床虛擬樣機(jī)技術(shù)是一種全新的設(shè)計(jì)方法，采用該設(shè)計(jì)方法可以減少車床設(shè)計(jì)的成本，同時(shí)也可以縮短產(chǎn)品的研究開發(fā)周期，提高制造能力和水

2、平，從而提高制造商對市場的適應(yīng)能力和競爭能力。
　　本文基于虛擬樣機(jī)技術(shù)，建立了車床的虛擬樣機(jī)模型，分析了車床的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)特性，研究了車床主軸箱的動(dòng)靜態(tài)特性，進(jìn)而降低了車床的設(shè)計(jì)成本及縮短了其研發(fā)周期，其主要研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)研究數(shù)控車床的總體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制定車床的總體設(shè)計(jì)方案，對數(shù)控車床各部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)，并建立了車床的虛擬樣機(jī)模型。
　　(2)分析研究車床的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，對車床虛擬樣機(jī)進(jìn)行

3、干涉檢查、正運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解，得出車床各運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律，為后續(xù)的分析研究奠定基礎(chǔ)。
　　(3)分析研究車床的動(dòng)力學(xué)特性，得出車床運(yùn)動(dòng)時(shí)各導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)所需驅(qū)動(dòng)力的大小及其變化規(guī)律。
　　(4)利用有限元分析軟件ANSYS Workbench14.0分析車床的關(guān)鍵部件——主軸箱的動(dòng)靜態(tài)特性，對主軸箱進(jìn)行靜態(tài)分析、模態(tài)分析及諧響應(yīng)分析，得出車床主軸箱工作時(shí)受到的應(yīng)力、變形;振動(dòng)特性及動(dòng)剛度，為車床設(shè)計(jì)過程中主軸箱結(jié)構(gòu)的優(yōu)化