基于剛度優(yōu)化的機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真.pdf

1、從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段提高機(jī)床加工精度屬于硬補(bǔ)償方法，是其他軟補(bǔ)償方法有效實(shí)施的基礎(chǔ)，如何有效地分配剛度是在主軸設(shè)計(jì)階段提高機(jī)床精度的關(guān)鍵。本文以某立式加工中心的主軸為對(duì)象，通過(guò)推導(dǎo)主軸結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)模型中約束條件表達(dá)式的方法，在等強(qiáng)度設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際工況條件對(duì)該主軸進(jìn)行基于剛度優(yōu)化的設(shè)計(jì)，并用有限元建模仿真的方式對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)和分析，本論文具體的工作內(nèi)容如下。
　　(1)建立初步的主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型，并求出其強(qiáng)度條件和剛度條件的約

2、束表達(dá)式。
　　(2)計(jì)算在強(qiáng)度約束條件下超靜定主軸的最小尺寸分布結(jié)果，探討剛度約束條件下的最小尺寸分布的特征，發(fā)現(xiàn)其解不惟一，但其中必然有一種解是符合材料合理分配原則的。
　　(3)等強(qiáng)度分布比例符合剛度合理分配的原則，可作為主軸結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)有效提高剛度的設(shè)計(jì)依據(jù)。在該尺寸分配的基礎(chǔ)上進(jìn)行修正，得到可加工使用的近似階梯軸模型，并用有限元軟件仿真。
　　(4)通過(guò)研究約束條件的表達(dá)式來(lái)尋找提高主軸性能的途徑，對(duì)階梯軸