粉末冶金材料結(jié)合面特征參數(shù)識別與研究.pdf

1、數(shù)控機(jī)床是機(jī)械結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜、靜動(dòng)態(tài)性能要求很高的精密、高效、自動(dòng)化、柔性化加工設(shè)備。其設(shè)計(jì)技術(shù)涉及許多學(xué)科領(lǐng)域,設(shè)計(jì)工作存在著許多工程實(shí)際困難,尤其是機(jī)床零部件結(jié)合面剛度、阻尼等參數(shù)難以精確確定,剛度模型難以準(zhǔn)確反映實(shí)際狀況,精確的整機(jī)數(shù)學(xué)模型求解工作量十分巨大,致使目前在全世界范圍內(nèi)尚未找到令人滿意的現(xiàn)代化數(shù)控機(jī)床整機(jī)結(jié)構(gòu)快速優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。因此,在下列研究領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展將對我國制造業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 (1)準(zhǔn)確地測定

2、結(jié)合面的剛度和阻尼系數(shù)； (2)研究獲得高剛度和阻尼結(jié)合面的設(shè)計(jì)方法； (3)在考慮結(jié)合面接觸狀態(tài)的情況下建立準(zhǔn)確的有限元分析模型。 在以往的結(jié)合面特征參數(shù)測試工作中發(fā)現(xiàn),結(jié)合面中加潤滑油類介質(zhì),測得結(jié)合面單位面積剛度提高一倍以上,單位面積阻尼提高一個(gè)數(shù)量級。關(guān)鍵是解決實(shí)際結(jié)構(gòu)工作中給結(jié)合面充油的問題。對于粉末冶金多孔含油材料,在工作過程中油脂類介質(zhì)會(huì)從孔隙中滲出,布滿工作表面；停止工作時(shí),油脂類介質(zhì)又重縮回到多

3、孔基體中儲存起來,其流失量一般甚少,因此工作過程中無需補(bǔ)充油脂,仍能正常工作。經(jīng)過長時(shí)間的探索,獲得了采用粉末冶金多孔含油阻尼材料這一構(gòu)思,可使結(jié)合面處于長期充油的工作狀態(tài)。此外,多孔含油阻尼材料本身具有較大的損耗因子,可進(jìn)一步提高多孔含油阻尼材料結(jié)合面的剛度和阻尼系數(shù)。 本文即是以鐵基粉末冶金多孔材料制作試驗(yàn)裝置的結(jié)合面,建立試驗(yàn)系統(tǒng)的單自由度解耦模型,進(jìn)行結(jié)合面在有油介質(zhì)和適度去油介質(zhì)情況下剛度和阻尼系數(shù)的試驗(yàn)識別,得到科學(xué)