零傳動(dòng)滾齒機(jī)滾刀主軸系統(tǒng)抗振性優(yōu)化.pdf

1、“零傳動(dòng)”又稱直接驅(qū)動(dòng),即由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)機(jī)床執(zhí)行部件,如主軸旋轉(zhuǎn)、工作臺(tái)直線進(jìn)給或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)低速回轉(zhuǎn)。零傳動(dòng)取消了所有的機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié),將傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度縮短為零,不僅大幅度提高了機(jī)床的加工速度和加工精度,而且較為徹底地解決了機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)的磨損及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大的問題,為提高機(jī)床的精度保持性和運(yùn)動(dòng)靈敏性提供了很好的條件,此外,機(jī)械結(jié)構(gòu)也可得到有效簡(jiǎn)化。新技術(shù)的應(yīng)用也帶來新的研究課題。零傳動(dòng)技術(shù)在滾齒機(jī)上的應(yīng)用使切削速度得以大幅度提升,這就對(duì)機(jī)床的

2、抗振性能提出了更高的要求。同時(shí),零傳動(dòng)取消了中間的傳動(dòng)環(huán)節(jié)的緩沖,使得切削力直接作用于主軸及電機(jī)上,這同樣需要最終執(zhí)行部件具有更好的抗振性能。因此,深入研究并提高零傳動(dòng)滾齒機(jī)主軸的動(dòng)靜態(tài)特性,就成為了一項(xiàng)必須進(jìn)行的工作。
　　本文以零傳動(dòng)滾齒機(jī)為研究對(duì)象,主要進(jìn)行了以下研究工作:
　　①在簡(jiǎn)述齒輪加工技術(shù),尤其是滾齒加工現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上,對(duì)“零傳動(dòng)”技術(shù)在滾齒機(jī)中的應(yīng)用狀況進(jìn)行了詳細(xì)分析;重點(diǎn)闡述了電主軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其

3、動(dòng)靜態(tài)特性的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀;分析和歸納了我國(guó)在主軸動(dòng)靜態(tài)特性研究領(lǐng)域內(nèi)所面臨的問題,提出了本文的研究目標(biāo)及主要內(nèi)容。
　?、谠诤?jiǎn)述YK3610零傳動(dòng)滾齒機(jī)用途、傳動(dòng)系統(tǒng)及主要結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,對(duì)該機(jī)床滾刀主軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)地分析,并根據(jù)該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)提出了系統(tǒng)動(dòng)靜態(tài)特性的研究要求以及動(dòng)態(tài)特性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。
　　③系統(tǒng)分析了傳遞矩陣法的原理、特點(diǎn)及其適用場(chǎng)合,并依照本次研究的要求對(duì)常規(guī)的傳遞矩陣進(jìn)行了有效的改進(jìn)。應(yīng)用改進(jìn)后的

4、傳遞矩陣對(duì)主軸固有頻率進(jìn)行了計(jì)算,并將計(jì)算結(jié)果與有限元法模態(tài)分析得到的結(jié)果進(jìn)行了比較。比較結(jié)果表明,改進(jìn)后的傳遞矩陣法更適合本次研究工作;基于傳遞矩陣法,應(yīng)用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)了主軸部件的固有頻率、振型及動(dòng)剛度的變參數(shù)分析,分析了該部件多個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)靜態(tài)特性的影響規(guī)律及特征,為系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了基本依據(jù)。
　?、芤勒照辉囼?yàn)法的基礎(chǔ)理論、性質(zhì)及特點(diǎn),對(duì)部件各個(gè)重要設(shè)計(jì)參數(shù)影響系統(tǒng)動(dòng)剛度的相關(guān)性和顯著性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。極差