高速銑齒機(jī)立柱結(jié)構(gòu)特性的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)床產(chǎn)品也日益向著高速、高效、高精度和自動(dòng)化方向發(fā)展，良好的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能要求已經(jīng)成為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中的重要優(yōu)化指標(biāo)之一。以有限元方法和模態(tài)分析理論為支撐的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，已經(jīng)成為現(xiàn)代機(jī)床設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 本文首先綜述了數(shù)控銑齒機(jī)銑齒原理及銑齒機(jī)結(jié)構(gòu)演變過(guò)程，簡(jiǎn)要介紹了機(jī)床結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性研究的方法和現(xiàn)狀，概括了本文的工作思路。根據(jù)與動(dòng)力學(xué)分析相關(guān)的彈性力學(xué)理論，闡明了有限元分析的動(dòng)力學(xué)原理及進(jìn)行有限

2、元分析的方法步驟，為后續(xù)的研究工作奠定了理論基礎(chǔ)。 運(yùn)用三維軟件Pro／ENGINEER建立了第一代數(shù)控銑齒機(jī)及立柱式銑齒機(jī)主要部件的幾何模型，進(jìn)行了相應(yīng)的簡(jiǎn)化。運(yùn)用有限元分析軟件Pro／MEcHANIcA建立了機(jī)床結(jié)構(gòu)的有限元模型，研究了結(jié)合部的特性參數(shù)。對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能研究，通過(guò)對(duì)兩種結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析比較表明，第二代立柱式銑齒機(jī)的結(jié)構(gòu)性能比第一代數(shù)控銑齒機(jī)有了大幅度提高。 對(duì)整體立柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3、通過(guò)對(duì)采用不同筋板布局的整體立柱進(jìn)行模態(tài)分析和靜態(tài)特性分析，優(yōu)選出了靜、動(dòng)態(tài)性能較為優(yōu)越的井3型筋板布局方案。進(jìn)而通過(guò)改變壁板和筋板的厚度，對(duì)整體立柱進(jìn)行了靈敏度分析，表明改變壁厚尺寸可以有效地提高立柱的動(dòng)剛度。應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，確定了整體立柱的最優(yōu)壁厚尺寸。 在機(jī)床的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段，運(yùn)用有限元理論和模態(tài)分析理論，對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)的靜動(dòng)態(tài)性能做出分析預(yù)測(cè)，對(duì)于新機(jī)床工作性能的改善、加工精度的提高、開(kāi)發(fā)周期的縮短和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的增強(qiáng)無(wú)疑是十