XK713數(shù)控銑床關(guān)鍵部件的靜動態(tài)特性分析.pdf

1、機床零部件的動力學(xué)性能分析是機床設(shè)計工作的一項重要內(nèi)容。通過對機床結(jié)構(gòu)的固有特性和動力響應(yīng)進行測試和分析，可有效避免振動的產(chǎn)生、提高機床的加工精度。某研究所正在試制XK713型數(shù)控銑床，要求對該型銑床關(guān)鍵部件進行靜動態(tài)性能分析。 本文以XK713數(shù)控銑床為研究對象，采用有限元計算和試驗分析的方法，對該型機床結(jié)構(gòu)靜動態(tài)特性進行研究，找出存在的問題，為該型銑床的動力學(xué)研究及優(yōu)化設(shè)計提供理論上的依據(jù)。首先運用有限元理論和采用有限元分析

2、軟件MSC．Nastran對數(shù)控銑床的主要部件進行有限元分析：對數(shù)控銑床的銑刀主軸進行靜力分析、模態(tài)分析、臨界轉(zhuǎn)速分析、頻率響應(yīng)分析、研究主軸共振、加工精度分析。通過分析，可以了解在銑削徑向力載荷下，主軸的最大變形量和最大應(yīng)力；主軸的固有頻率和振型；在工作轉(zhuǎn)速下是否發(fā)生共振；頻率響應(yīng)分析為加工精度分析提供依據(jù)。主軸箱、立柱、整機的有限元模態(tài)分析可初步確定銑床的薄弱模態(tài)。其次對數(shù)控銑床進行固有頻率測試：通過空運轉(zhuǎn)試驗、切削試驗獲取數(shù)控銑床

3、的動態(tài)特性參數(shù)。 對數(shù)控銑床的銑刀主軸有限元分析顯示：在銑削徑向力載荷下，主軸的安全系數(shù)足夠；主軸在工作轉(zhuǎn)速時不會發(fā)生共振；主軸的工作轉(zhuǎn)速大大低于臨界轉(zhuǎn)速；主軸的徑向響應(yīng)位移在一定程度上反映了數(shù)控銑床的加工精度。主軸箱、立柱、整機的有限元模態(tài)分析顯示：銑床的薄弱結(jié)構(gòu)是立柱，立柱剛度直接影響機床的整體剛度。切削試驗與空轉(zhuǎn)試驗顯示：機床固有振動是由系統(tǒng)回轉(zhuǎn)件不平衡引起的，試驗所得的兩個低階頻率與XK713數(shù)控機床整機有限元分析建模所