高性能數(shù)控機(jī)床主軸部件動態(tài)分析與實(shí)驗(yàn).pdf

1、高速化、高精度已成為當(dāng)今機(jī)床發(fā)展的方向，而主軸部件是結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的部件，其動態(tài)特性的好壞對機(jī)床的性能有著重要的影響。因此，對主軸部件進(jìn)行動態(tài)特性分析十分必要。 在重慶市科委攻關(guān)項(xiàng)目(CSTC,2005AC3029)和重慶市科技重大攻關(guān)項(xiàng)目(CSTC,2006AA3010)資助下，以提高數(shù)控機(jī)床的轉(zhuǎn)速和改善動態(tài)特性為研究目的，重慶第二機(jī)床廠與我們合作進(jìn)行CK6310型數(shù)控機(jī)床主軸部件動力學(xué)分析和應(yīng)用研究。 本文的具體研究內(nèi)容

2、如下： 總結(jié)了機(jī)床主軸部件動態(tài)研究的發(fā)展?fàn)顩r，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展趨勢，采用模態(tài)實(shí)驗(yàn)和有限元方法來進(jìn)行開展研究。 簡要論述了模態(tài)參數(shù)識別原理，建立了主軸箱和主軸的線框模型；采用單點(diǎn)激振多點(diǎn)拾振的方法對其進(jìn)行模態(tài)實(shí)驗(yàn)分析，得到主軸部件的模態(tài)參數(shù)；采用力傳感器和應(yīng)變儀對主軸進(jìn)行靜剛度測試，得到主軸的靜剛度值。 分別建立主軸箱和主軸有限元模型，采用Lanczos法對其進(jìn)行自由模態(tài)分析，得到主軸箱和主軸的固有頻

3、率和振型，對比實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了有限元模型建立合理。并根據(jù)有限元模態(tài)分析的結(jié)果，提出了箱體進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案。 采用多點(diǎn)約束法模擬軸承支撐，建立主軸部件整體有限元模型；對主軸部件進(jìn)行靜力分析，對比靜剛度測試結(jié)果；采用Lanczos法對主軸部件進(jìn)行模態(tài)分析，得到固有頻率和振型；選用振型疊加法求得主軸部件的瞬態(tài)響應(yīng)，得到位移響應(yīng)云圖，為結(jié)構(gòu)改進(jìn)指出了方向。并進(jìn)行頻譜分析得到響應(yīng)頻譜圖，找出工作時容易發(fā)生共振的頻率域，為進(jìn)一步提高精