銑削加工中心立柱結(jié)構(gòu)靜動(dòng)態(tài)性能的分析與研究.pdf

1、隨著機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展，裝備制造、交通運(yùn)輸、石油化工、航空航天及國防軍工等對(duì)高速高精度加工中心的要求顯著提高。而動(dòng)態(tài)特性是衡量加工中心質(zhì)量高低的最重要的性能指標(biāo)之一。因此，提高銑削中心的動(dòng)態(tài)性能具有重要意義。 為了保證機(jī)床具有良好的靜動(dòng)剛度、動(dòng)態(tài)特性、精度保持性及加工工藝性，需要在設(shè)計(jì)和制造機(jī)床的過程中，對(duì)機(jī)床進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析，以便能迅速準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)限制機(jī)床動(dòng)態(tài)性能提高的薄弱環(huán)節(jié)，快速、靈活地實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，為機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供科

2、學(xué)合理的依據(jù)。 對(duì)高精度、高效率和高柔度數(shù)控銑床的研究，首先要對(duì)數(shù)控銑床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)特性提出更高的要求。立柱作為彈性系統(tǒng)的元素之一，它直接影響零件表面成形運(yùn)動(dòng)軌跡的準(zhǔn)確性，因此它的靜動(dòng)態(tài)性能將直接影響零件的加工精度、表面質(zhì)量和機(jī)床的生產(chǎn)率。所以，研究立柱結(jié)構(gòu)的靜動(dòng)態(tài)特性和提高立柱的抗振性和穩(wěn)定性是必要的也是必需的。 針對(duì)立柱的穩(wěn)定性和抗振性的研究，本文主要研究以下的幾個(gè)問題：1.立柱結(jié)構(gòu)的靜動(dòng)剛度，即在滿足加工要求

3、的條件下，它的結(jié)構(gòu)變形是否在許可的范圍內(nèi)。 2.對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，研究它的固有頻率、響應(yīng)等問題。 3.在滿足加工精度的條件下，使其結(jié)構(gòu)最優(yōu)化。 本文采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的思想，對(duì)銑削加工中心立柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析和仿真，分析、預(yù)測(cè)立柱結(jié)構(gòu)的靜動(dòng)態(tài)特性，尤其是分析結(jié)構(gòu)的模態(tài)特征以提高立柱結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性能。在理論分析的基礎(chǔ)上，通過有限元分析和實(shí)體虛擬仿真，得到立柱結(jié)構(gòu)較真實(shí)的動(dòng)力學(xué)特性，求解出了立柱結(jié)構(gòu)在加工要求條件