樹脂基復(fù)合材料數(shù)控車床床身研究與分析.pdf

1、隨著當(dāng)今世界科技的迅猛發(fā)展和社會的不斷進(jìn)步，對于機(jī)械加工尤其是精密機(jī)械加工提出了一系列較高的要求。作為加工機(jī)械的機(jī)械，機(jī)床在制造業(yè)中的角色極為重要。為了滿足現(xiàn)代制造高精度、高效率、低成本等要求，除了在設(shè)計和自動化技術(shù)方面不斷開拓之外，還有一個具有潛力的研究領(lǐng)域就是使用新型材料。傳統(tǒng)鑄鐵材料有著阻尼特性差、生產(chǎn)成本高等缺陷，正在遭遇越來越多的加工技術(shù)限制。現(xiàn)代復(fù)合材料中的樹脂基復(fù)合材料與鑄鐵相比，具有減振性好、傳熱率低、抗腐蝕性強(qiáng)、制造周

2、期短等多方面的優(yōu)點(diǎn)，正在逐漸取代傳統(tǒng)材料，在精密機(jī)床床身的使用材料中占據(jù)一定地位。因此研究該材料及其應(yīng)用床身的性能，對于提高機(jī)床加工精度，降低制造成本乃至于推動制造業(yè)整體的發(fā)展具有重要的意義。
　　 論文首先綜合參考了國內(nèi)外的研究成果，在現(xiàn)有的條件下制定材料的組分配比及材料制作的工藝規(guī)程，并在此基礎(chǔ)上制作樹脂基復(fù)合材料的試件。依托某機(jī)械公司對制作的試件進(jìn)行了彈性模量、泊松比、材料阻尼、密度、線膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)等性能的測試試驗(yàn)，

3、進(jìn)行了相關(guān)的分析。將試驗(yàn)測得的材料性能參數(shù)與鑄鐵材料做比較，驗(yàn)證了該材料應(yīng)用于機(jī)床床身的可行性。接著，以某型號精密數(shù)控車床為例，針對其加工特點(diǎn)和工作要求以及樹脂基復(fù)合材料密度小的特點(diǎn)進(jìn)行床身的改型設(shè)計；對床身做了靜力結(jié)構(gòu)分析和熱源分析，解決力載荷和熱載荷的簡化與施加的問題，對床身主要受力和熱源進(jìn)行了計算。最后，用有限元方法分別對兩種材料的床身進(jìn)行模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析、靜力結(jié)構(gòu)分析、穩(wěn)態(tài)熱分析及熱-結(jié)構(gòu)耦合分析。通過分析結(jié)果研究了兩種材料