龍門式五軸加工中心結構動態(tài)設計與實驗方法.pdf

1、伴隨著對數(shù)控機床加工精度、加工效率、表面加工質量和生產效率等性能要求的提高，機床結構靜、動態(tài)特性已成為評估機床整體性能的一項重要指標，而機床靜結合面的處理在獲得機床結構靜、動態(tài)特性方面顯得尤為重要。本課題結合04專項，與沈陽中捷機床有限公司共同開展某型號高速龍門五軸式加工中心的結構動態(tài)設計，通過對該龍門式五軸加工中心結構的靜、動力學和實驗分析，全面地開展了整機和關鍵部件有限元建模與仿真、整機模態(tài)試驗分析、結構修改等方面的研究工作，極大的

2、提高了其加工效率與抗振性。同時，對機床靜結合面進行初步的實驗研究，得出一定條件下機床靜結合面的變化規(guī)律，為之后龍門高速加工中心的結構動態(tài)設計奠定了重要的理論與實驗基礎。
　　 本研究主要內容包括：⑴利用ANSYS軟件建立該龍門五軸式加工中心關鍵部件及整機結構的有限元模型，在建模期間，充分考慮邊界條件以及結合面的處理，而后對其進行靜、動力學分析，根據(jù)所做的數(shù)字仿真分析，給出了具有一定意義的結論；⑵針對所研制的龍門五軸式加工中心，利

3、用LMS Test.Lab9A模態(tài)分析系統(tǒng)以及其他實驗設備，對其關鍵部件和整機結構進行模態(tài)振動實驗，驗證了有限元模型分析結果，同時獲得該龍門中心的動態(tài)特性并發(fā)現(xiàn)結構的薄弱環(huán)節(jié)，而后提出了改進方案；⑶通過有限元分析軟件ANSYS計算分析，驗證結構改進方案的可行性；⑷針對高速龍門五軸加工中心的結構特點，設計了一套結合面特性實驗裝置，利用已有的結合面參數(shù)識別方法，進行了試驗，并得出相關的結論，為之后的深入研究奠定了一定的基礎，同時，為龍門加工