基于ANSYS的JY-5數(shù)控銑床關鍵部件特性分析.pdf

1、高速切削是一項十分有前景的先進制造技術，它具有高效率、高精度、低成本等突出優(yōu)勢，目前已在汽車、磨具、航空航天、工程機械等方面得到了廣泛的應用。要實現(xiàn)高速切削加工，立柱、主軸箱和主軸作為機床的關鍵件，必須具有良好的靜動態(tài)特性。因此，對機床立柱、主軸箱和主軸等關鍵件進行靜動態(tài)特性分析是一項十分重要工作。
　　本文以JY-5數(shù)控銑床為研究對象，利用虛擬建模技術和仿真分析技術，對數(shù)控機床主軸、立柱和主軸箱等關鍵件進行靜動態(tài)特性分析。通過分

2、析，找到結構的薄弱環(huán)節(jié)，然后進行結構的改進和優(yōu)化。主要內容如下：
　　1.在現(xiàn)有設計圖紙的基礎上，利用Pro/E軟件建立機床主軸、立柱和主軸箱等關鍵件的幾何模型，并進行裝配干涉檢測，初步實現(xiàn)機床關鍵件的虛擬化建模；在機床關鍵件虛擬建模完成后，對所建模型進行適當?shù)募僭O和簡化，構建出機床關鍵件的有限元分析模型；
　　2.根據(jù)軸承剛度計算公式，計算機床主軸所用軸承的徑向剛度值；建立主軸二維有限元模型，基于 ANSYS平臺，分析主軸

3、的靜態(tài)特性；建立主軸三維有限元模型，基于 ANSYS平臺，分析主軸的模態(tài)特性和諧響應特性。
　　3.分別建立主軸箱和立柱的有限元分析模型，并對其進行靜動態(tài)特性分析。通過靜態(tài)分析，得到立柱和主軸箱在靜態(tài)載荷下應力場和應變場。通過動態(tài)分析，得到立柱和主軸箱的固有頻率和相應振型；
　　4.基于優(yōu)化理論，在有限元分析基礎上，根據(jù)得到的分析結果，對機床關鍵件的薄弱環(huán)節(jié)進行優(yōu)化和改進，進一步提高關鍵件的靜動態(tài)特性以及抗振能力。同時，在機