龍門加工中心橫梁部件結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模及其顫振預(yù)測(cè)研究.pdf

1、現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展給機(jī)床裝備行業(yè)帶來了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。機(jī)床作為工作“母”機(jī),采用各種切削加工或成型加工方式生產(chǎn)機(jī)械零件。為了保證特定的加工允差,機(jī)床的精度必須高于加工零件的精度,而機(jī)床的工作精度主要取決于機(jī)床結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性能。研究機(jī)床結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能就必須對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,以往機(jī)床結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析主要采用對(duì)機(jī)床物理樣機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試,以此獲得結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù),然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理來完成的。隨著有限元理論的不斷發(fā)展與完善,在虛擬環(huán)

2、境下建立機(jī)床結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型,并對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析成為可能。本文結(jié)合DF5020高架橋式龍門加工中心橫梁部件結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析,對(duì)橫梁部件結(jié)合部動(dòng)力學(xué)建模以及動(dòng)態(tài)特性參數(shù)進(jìn)行針對(duì)性研究,在有限元環(huán)境下建立橫梁部件結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型,提出重載情況下的龍門加工中心橫梁部件銑削顫振穩(wěn)定性有限元方法的預(yù)測(cè),本研究工作對(duì)促進(jìn)機(jī)床專業(yè)技術(shù)發(fā)展有一定現(xiàn)實(shí)意義。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)本論文借助推力球軸承接觸剛度的分析理論對(duì)橫梁部件上的滾動(dòng)

3、導(dǎo)軌結(jié)合部剛度進(jìn)行計(jì)算,建立滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)合部動(dòng)力學(xué)模型。通過模態(tài)試驗(yàn)識(shí)別滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)合部剛度特性,驗(yàn)證了剛度理論計(jì)算方法的可行性。本論文還提出帶預(yù)壓力的滾珠絲杠結(jié)合部剛度理論計(jì)算方法,同時(shí)建立滾珠絲杠結(jié)合部動(dòng)力學(xué)模型。
　　 (2)本論文提出將Pro／E、Workbench與經(jīng)典Ansys結(jié)合進(jìn)行協(xié)同仿真,建立考慮滾動(dòng)導(dǎo)軌與滾珠絲杠結(jié)合部剛度的橫梁部件的有限元模型,并進(jìn)行較深入的分析研究。
　　 (3)本論文將機(jī)床結(jié)構(gòu)有限元