DVG850高速立式加工中心整機(jī)動靜剛度研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工藝水平的提高以及先進(jìn)刀具的大量出現(xiàn)和使用，對加工中心的加工效率、加工精度以及加工光潔度都提出了更高的要求。加工中心的性能與其結(jié)構(gòu)的動靜態(tài)性能有很大關(guān)系，提高加工中心的動靜態(tài)特性不但可以提高加工中心的加工精度、加工效率和抗振性能，而且可以提高加工中心的可靠性，降低加工中心的噪聲，并延長加工中心的使用壽命。因此，對加工中心進(jìn)行動靜態(tài)分析是加工中心設(shè)計的一個必要環(huán)節(jié)。
　　 本論文來源于國家科技部“高檔數(shù)控機(jī)床與

2、基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項——DVG850高速立式加工中心。本課題以ANSYS Workbench有限元分析軟件為基礎(chǔ)，對加工中心整機(jī)動靜剛度進(jìn)行研究。研究的工作主要包括以下幾個方面：
　　 第一，加工中心有限元建模。本文分析了DVG850高速立式加工中心的結(jié)構(gòu)特點，利用有限元分析軟件ANSYS Workbench建立了DVG850高速立式加工中心的有限元模型，并對建模過程中局部細(xì)節(jié)的處理、材料屬性的設(shè)置、結(jié)合面的處理、單元類型

3、的選擇與網(wǎng)格劃分、施加載荷以及約束等問題進(jìn)行了研究。
　　 第二，加工中心樣機(jī)動靜態(tài)分析。本文分別對加工中心樣機(jī)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)靜力學(xué)、模態(tài)和諧響應(yīng)分析，并對結(jié)果進(jìn)行了進(jìn)一步研究。通過研究指出了加工中心在設(shè)計中存在的薄弱環(huán)節(jié)，并提出了具體的改進(jìn)意見。
　　 第三，加工中心整機(jī)改進(jìn)研究。本文從結(jié)構(gòu)靜力學(xué)和諧響應(yīng)分析的角度對立柱與床身結(jié)合部的螺栓數(shù)量和布局、立柱、床身及主軸箱四個方面進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計，并依次對改進(jìn)后的加工中心進(jìn)行有限

4、元分析，通過改進(jìn)使加工中心的動靜態(tài)性能得到很大提高。
　　 第四，加工中心整機(jī)減振研究。為了進(jìn)一步提高加工中心的動剛度，本文對改進(jìn)后加工中心進(jìn)行減振研究，設(shè)計了一種用于立柱減振的動力吸振器。采用有限元方法對動力吸振器在加工中心上的減振效果進(jìn)行了分析。分析表明動力吸振器對來自加工中心立柱的振動有較好的減振效果，但是對于其他部件的減振效果較差；另外，采用豆包減振技術(shù)對加工中心的運動部件進(jìn)行減振研究，結(jié)果表明豆包減振技術(shù)非常適用于加工