重型龍門機床橫梁結合部靜動態(tài)特性影響因素分析.pdf

1、面對當前制造裝備產(chǎn)業(yè)的不斷壯大，我國對高品質、高效率的精密機床需求量逐步增加，同時重型機床裝備在我國電力、航天航空、大型船舶等眾多領域中也尤為重要，成為不可或缺的因素。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，重型龍門機床中橫梁結合部具有大尺寸性、非均勻性的特點，所以對整機性能的影響最為明顯。結合部對機床整機的影響具體表現(xiàn)為：超過90％的阻尼、50%的總柔度、50%的動剛度以及30%-50%的靜剛度的影響。由于結合部接觸形式較為復雜，難以模擬其真實情況，從而導致對提

2、高機床整體性能的研究停滯不前，同時重型龍門機床屬于國家戰(zhàn)略儲備物資的重要部分，歐美等發(fā)達國家一直對我國采取封鎖和禁運政策，所以提高我國自主研發(fā)機床的加工精度、加工效率等方面是當務之急。因此，為了預測與優(yōu)化機床的整機性能，需要對結合部深入研究。
　　對重型龍門機床橫梁結合部的研究如下：
　　首先通過對結合部的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行分析研究，應用赫茲理論研究結合部接觸表面的微觀接觸形式，從而提出虛擬梯度材料層建模方法。該方法是將結合

3、部接觸表面間假設有一層虛擬的材料，尺寸與所屬結合部尺寸相等，并考慮橫梁結合部的大尺寸性導致虛擬材料層非均勻受力。根據(jù)機床實際數(shù)據(jù)為參數(shù)，推導出虛擬梯度材料層的特性參數(shù)公式。并以此為基礎計算出橫梁結合部的具體數(shù)值，利用ANSYS Workbench軟件進行分析求解。
　　然后利用試驗模態(tài)分析技術對理論數(shù)值進行驗證。實驗首先設計出適合橫梁結合部這種大尺寸結合部的實驗方案并選取合理的測試位置與激勵點，然后提取被測試試件的測試信號進行參數(shù)