臥式加工中心的數(shù)字化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)高檔數(shù)控機(jī)床的需求迅速增長(zhǎng)。我國(guó)機(jī)床業(yè)發(fā)展相對(duì)落后，高端機(jī)床多為國(guó)外公司生產(chǎn)。為改變這一狀況，我國(guó)機(jī)床制造業(yè)必須自行研制開發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高檔數(shù)控機(jī)床。精密臥式加工中心是我國(guó)機(jī)床業(yè)邁向高端化的一個(gè)重要部分，成為我國(guó)機(jī)床設(shè)計(jì)人員必須突破的技術(shù)難題。
　　 本課題采用數(shù)字化設(shè)計(jì)方法，首先，建立臥式加工中心的三維數(shù)字化模型，裝配虛擬樣機(jī)以及干涉檢查，根據(jù)干涉檢查結(jié)果修改不合理的設(shè)計(jì)和三維模型。然后，關(guān)鍵零部

2、件的模態(tài)分析，提取其固有頻率和振型，為零部件的優(yōu)化提供理論計(jì)算數(shù)據(jù)。將直線滾子導(dǎo)軌支撐簡(jiǎn)化為具有導(dǎo)軌剛度的彈簧支撐，滾珠絲杠約束簡(jiǎn)化為具有滾珠絲桿剛度的彈簧約束，對(duì)簡(jiǎn)化后整機(jī)進(jìn)行有限元模態(tài)分析，提取整機(jī)的模態(tài)頻率和振型，從理論上找到整機(jī)的薄弱部件；對(duì)主要部件進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試，并將測(cè)試結(jié)果與有限元分析結(jié)果比較，判斷有限元分析的準(zhǔn)確性。最后，對(duì)電主軸軸承、定子和轉(zhuǎn)子進(jìn)行詳細(xì)的生熱計(jì)算，并計(jì)算出冷卻槽強(qiáng)迫對(duì)流換熱系數(shù)，得到電主軸溫度特征分析的邊界

3、條件并進(jìn)行有限元分析計(jì)算，從理論上得出電主軸的整體溫度分布和主軸軸向熱位移；以電主軸的整體溫度分布為溫度載荷，并計(jì)算出主軸在一定工作條件下所受到的切削力，將切削力載荷與溫度載荷同時(shí)加載到主軸上，計(jì)算出熱力耦合情況下的主軸軸向位移量，為以后試驗(yàn)以及誤差補(bǔ)償提供一定的對(duì)比和參考數(shù)據(jù)。
　　 在主軸的熱力耦合分析過程中，加載了熱特征分析結(jié)果，并對(duì)切削力進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，確定各個(gè)方向的分力以及主軸的扭矩。本課題投入了大量的時(shí)間和精力在主軸的