超長滑枕精鏜加工結(jié)構(gòu)模型動剛度優(yōu)化研究.pdf

1、目前機床產(chǎn)品正在向高速度、高精度、多工位、智能化、超大型化方向發(fā)展，加工系統(tǒng)的動剛度和動平衡的研究是需要解決的關(guān)鍵性技術(shù)之一，其中超長深孔零件的高精度加工一直是機床加工過程中的難點。本文所研究的精密鏜床加工系統(tǒng)是為實現(xiàn)超長深孔零件的高精度加工而設(shè)計。在設(shè)計過程中，對精鏜加工系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型進行動力學(xué)分析，改善精鏜加工系統(tǒng)的動剛度，是提高系統(tǒng)動態(tài)性能的主要手段和必要研究內(nèi)容。
　　本文以超長精鏜加工系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型為研究對象，首先簡要總結(jié)

2、了國內(nèi)外精密鏜床的研究成果和發(fā)展現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上闡述了本課題的研究意義。
　　建立精鏜加工系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型的主軸系統(tǒng)靜力學(xué)模型，并探討在不同邊界條件，不同尺寸時鏜床主軸撓度如何最小，分析表明通過預(yù)補償撓度、主軸多支撐、鏜刀最優(yōu)布局、考慮加工接觸剛度等方案，能夠有效提高主軸系統(tǒng)的剛度，減小主軸的撓度，可以滿足加工技術(shù)要求;并進行了鏜刀最優(yōu)布局方式分析。
　　基于結(jié)構(gòu)模態(tài)分析理論，分別對主軸系統(tǒng)進行剛性，彈性支撐邊界條件下的動態(tài)特性

3、分析，并探討了隨著支撐剛度的變化，對結(jié)構(gòu)固有頻率的影響情況。利用偽材料法對主軸—軸承組合結(jié)構(gòu)進行了模態(tài)分析，探討油膜剛度的變化，對結(jié)構(gòu)固有頻率的變化情況;利用動態(tài)子結(jié)構(gòu)法對主軸—軸承—鏜刀組合結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析，探討組合結(jié)構(gòu)各階頻率及振型的變化情況。
　　建立精鏜加工結(jié)構(gòu)床身機座的有限元模型，進行不同結(jié)構(gòu)形式床身機座的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度分析;并對床身機座在不同結(jié)構(gòu)形式時模型進行動態(tài)特性分析;同時以鏜刀振動最小為目標(biāo)，探討不同結(jié)構(gòu)形式