曲軸連桿頸復(fù)合跟隨車削刀架的動(dòng)力學(xué)分析與優(yōu)化.pdf

1、曲軸加工復(fù)合跟隨車削工藝是一種新的高速、高效、高精度的加工方法，能夠解決傳統(tǒng)車削曲軸加工領(lǐng)域存在的切削速度低、加工效率低和加工精度不高等問(wèn)題，而刀架機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)這一工藝方法的關(guān)鍵部件。刀架機(jī)構(gòu)的靜、動(dòng)態(tài)特性直接關(guān)系到該加工方法是否最終能實(shí)現(xiàn)曲軸的高速、高效、高精度加工。 論文提出了一種曲軸加工復(fù)合跟隨車削的工藝方法，并初步設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)該工藝方法的實(shí)驗(yàn)性機(jī)床。論文將針對(duì)該機(jī)床的關(guān)鍵部件復(fù)合跟隨車削刀架進(jìn)行相關(guān)的研究，通過(guò)對(duì)刀架機(jī)構(gòu)的原

2、理分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、三維建模、運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)有限元分析和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，分析和研究復(fù)合跟隨刀架的靜、動(dòng)態(tài)特性和最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)，最終獲得在結(jié)構(gòu)特性上滿足復(fù)合跟隨車削加工要求的刀架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。論文主要完成了以下內(nèi)容： 首先對(duì)復(fù)合跟隨刀架的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了描述，并在三維pro/e軟件中進(jìn)行了建模，在此基礎(chǔ)上，對(duì)刀架機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，計(jì)算出了刀架機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)，同時(shí)對(duì)刀架機(jī)構(gòu)的變截面連桿進(jìn)行了剛度和強(qiáng)度計(jì)算，

3、并進(jìn)行了綜合分析。分析結(jié)果表明，在保證刀架復(fù)合跟隨車削的情況下，連桿的最初設(shè)計(jì)滿足剛度和強(qiáng)度要求，但設(shè)計(jì)還過(guò)于保守。 其次在對(duì)刀架連桿機(jī)構(gòu)建立三維有限元分析模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)第一步的理論分析和設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算的結(jié)果，對(duì)刀架連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了有限元靜力學(xué)分析和模態(tài)分析。靜力分析中通過(guò)直觀的展示了連桿的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)分布，并分析了結(jié)果；模態(tài)分析中獲得了連桿的模態(tài)參數(shù)（固有頻率和振型），并進(jìn)行了動(dòng)態(tài)性能分析，分析結(jié)果表明連桿的動(dòng)態(tài)性能良好，固