超高速平面磨床動(dòng)態(tài)性能分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)研究.pdf

1、高速加工技術(shù)是順應(yīng)現(xiàn)今社會(huì)需求多變，節(jié)奏快速發(fā)展的先進(jìn)制造技術(shù)之一。高速加工機(jī)床是實(shí)現(xiàn)高速加工的前提和基礎(chǔ)。開(kāi)展高速加工機(jī)床動(dòng)態(tài)性能分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究是對(duì)高速加工技術(shù)發(fā)展有重要影響的一項(xiàng)關(guān)鍵性課題。本文分析了國(guó)內(nèi)外高速加工機(jī)床在動(dòng)態(tài)性能分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的發(fā)展?fàn)顩r，結(jié)合結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)原理，提出了機(jī)床結(jié)構(gòu)分析研究的具體切入點(diǎn)，形成了超高速磨床動(dòng)態(tài)性能分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的整體研究思路。 文章主要以提高結(jié)構(gòu)動(dòng)剛度、避免整機(jī)共振為目標(biāo)，

2、分別從機(jī)床關(guān)鍵部件、機(jī)床結(jié)合面、整機(jī)三個(gè)層次對(duì)150m/s 超高速平面磨床進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，并做出了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)研究。 本文首先利用有限元法與動(dòng)態(tài)測(cè)試相結(jié)合的方法對(duì)機(jī)床關(guān)鍵零部件進(jìn)行了動(dòng)態(tài)性能研究。在此基礎(chǔ)上，利用方案比較法針對(duì)結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)分析。研究表明：改善筋板的位置和形狀是提升結(jié)構(gòu)固有頻率的關(guān)鍵，其意義比單純?cè)黾咏畎搴穸然驍?shù)目更為重大；運(yùn)動(dòng)部件的改進(jìn)要注意質(zhì)量參數(shù)與提升固有頻率的協(xié)調(diào)關(guān)系；部件改進(jìn)應(yīng)結(jié)合具體的邊界條

3、件（如約束，載荷等）進(jìn)行。根據(jù)上述研究結(jié)果對(duì)機(jī)床主要的薄弱環(huán)節(jié)提出了具體的結(jié)構(gòu)改進(jìn)措施。 隨后本文重點(diǎn)利用有限元法與動(dòng)態(tài)測(cè)試相結(jié)合的方法對(duì)超高速平面磨床整機(jī)動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。特別是在考慮各個(gè)結(jié)合面動(dòng)力參數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了機(jī)床整機(jī)的動(dòng)力學(xué)建模，利用動(dòng)態(tài)測(cè)試對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。通過(guò)對(duì)整機(jī)模型進(jìn)行固有特性及動(dòng)力學(xué)響應(yīng)研究，分析了機(jī)床的主要薄弱環(huán)節(jié)并提出結(jié)構(gòu)改進(jìn)意見(jiàn)。研究表明，機(jī)床整體性能的改進(jìn)單單從部件入手是不充分的，機(jī)床結(jié)合面對(duì)整