數(shù)控銑床關(guān)鍵零部件模塊化建模與有限元分析.pdf

1、數(shù)控機(jī)床正朝著高性能、高精度、高效率、高柔性、高自動(dòng)化和模塊化方向迅速發(fā)展。盡管我國(guó)數(shù)控機(jī)床的制造、設(shè)計(jì)、檢測(cè)等技術(shù)得到了一定的發(fā)展，但與國(guó)外相比，差距還是很大，主要表現(xiàn)在：可靠性差、應(yīng)變能力差、產(chǎn)品開發(fā)周期長(zhǎng)、設(shè)計(jì)手段落后等，這種差距尤其表現(xiàn)在高精度、高速度等尖端機(jī)床方面。模塊化設(shè)計(jì)是快速響應(yīng)設(shè)計(jì)的核心，基于模塊化結(jié)構(gòu)的大型復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性決定了產(chǎn)品的質(zhì)量。我們期望在設(shè)計(jì)階段即能了解未來(lái)產(chǎn)品的各種靜、動(dòng)態(tài)性能，并根據(jù)要求對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)

2、行優(yōu)化改進(jìn)，避免產(chǎn)品樣機(jī)的反復(fù)試制、測(cè)試及改進(jìn)過(guò)程。為此，大型復(fù)雜機(jī)床結(jié)構(gòu)的快速、個(gè)性化設(shè)計(jì)及其動(dòng)、靜態(tài)特性成為設(shè)計(jì)階段的關(guān)鍵。 本文以數(shù)控銑床為研究對(duì)象，采用先進(jìn)、科學(xué)的CAD/CAE手段，根據(jù)“模塊化設(shè)計(jì)”提出設(shè)計(jì)方案，對(duì)模塊化數(shù)控銑床的重要部件，如主軸部件模塊等分別進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能研究，分析模塊化機(jī)床結(jié)構(gòu)的結(jié)合面參數(shù)對(duì)整機(jī)動(dòng)態(tài)特性的影響。本文主要包括以下內(nèi)容如下： 1．分析了數(shù)控機(jī)床模塊化設(shè)計(jì)和有限元分析相關(guān)研究領(lǐng)域的

3、發(fā)展?fàn)顩r，闡述課題提出的目的和意義，明確了本文研究的主要內(nèi)容。 2．以機(jī)床模塊結(jié)構(gòu)相似性為依據(jù)，研究了基于結(jié)構(gòu)層次分解、組合的數(shù)控機(jī)床模塊化設(shè)計(jì)的一般性過(guò)程和方法。并以數(shù)控銑床為例闡述了模塊化設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)，如：模塊的劃分、模塊的創(chuàng)建以及模塊的評(píng)價(jià)等。 3．研究了基于模塊化設(shè)計(jì)的機(jī)床結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)態(tài)特性分析，在大型有限元分析軟件ANSYS平臺(tái)上，分析了基于有限元的銑床主軸部件動(dòng)態(tài)特性。 4．闡述模塊化機(jī)床結(jié)構(gòu)的結(jié)合面的理