基于相似理論的重型機床典型結(jié)合面的特性研究.pdf

1、重型機床作為制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中的基礎(chǔ)裝備，其自身的工作性能和加工精度將影響整個產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)水平。在重型數(shù)控機床設計過程中，其結(jié)合部靜、動態(tài)特性直接決定和影響著整機的剛度、阻尼、加工精度和工作效率，因此結(jié)合部特性的研究對機床設計成功與否就顯得極為重要。本文主要研究重型機床導軌結(jié)合部的動靜態(tài)特性參數(shù)，并根據(jù)實驗驗證提出一種較為實用的重型機床結(jié)合面分析方法。
　　首先介紹了結(jié)合面動靜態(tài)特性參數(shù)的分析研究方法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。目前學者對結(jié)合面的

2、研究多數(shù)為解析研究，從結(jié)合面宏觀特性和微觀特性出發(fā)建立了不同的數(shù)學模型，本文基于這些成熟的理論模型并結(jié)合具體的試件與機床結(jié)構(gòu)分別給出了小型試驗導軌結(jié)合面和重型機床結(jié)合面的微觀接觸剛度計算公式。在結(jié)合面動態(tài)參數(shù)分析方面，文中介紹了結(jié)合面的振動阻尼和主要動力學參數(shù)，并介紹了結(jié)合面動力學參數(shù)的解析和試驗獲取方法。
　　其次，文中基于相似理論提出以小型直線導軌為縮尺模型，研究小型導軌結(jié)合面的動靜態(tài)特性并將結(jié)論擴展至重型機床結(jié)合面上。文中從

3、幾何相似和動力學相似兩方面對小型直線導軌與重型機床導軌結(jié)合面進行對比分析，經(jīng)過相似理論的驗證，小型直線導軌結(jié)合面與重型機床導軌結(jié)合面具有相似性。針對小型直線導軌，文中采用試驗方法獲取了其結(jié)合面的靜剛度與前五階固有頻率和對應的阻尼比，其中試驗獲得的靜剛度將作為有限元分析中的重要輸入?yún)?shù)，這將使分析模型的物理參數(shù)更加接近實際組件的參數(shù)。
　　文中對小型試驗導軌動態(tài)性能進行分析時引入了彈簧阻尼單元對結(jié)合面特性進行模擬，從而更有效的模擬結(jié)