銑磨機關(guān)鍵部件的動態(tài)特性研究.pdf

1、隨著生產(chǎn)和科技的迅猛發(fā)展，機床日益向高速、高效、高精度和自動化方向發(fā)展。除了要求機床重量輕、成本低、使用方便和具有良好的工藝性能外，還著重要求機床具有愈來愈高的加工性能。研究表明，機床的加工質(zhì)量在很大程度上取決于機床所產(chǎn)生的振動，特別是高速、高精度的機床，振動對其影響尤其明顯。因此，機床振動是機床動態(tài)特性研究的首要問題。而機床動態(tài)特性又與其各部件的動態(tài)特性緊密相關(guān)。
　　 床身是整臺機床的基礎(chǔ)和支架，它起著支撐工件、主軸箱和尾架

2、等零部件的作用，它的動態(tài)特性的好壞關(guān)系到機床是否安全可靠的工作以及整機的使用壽命，了解床身結(jié)構(gòu)本身具有的剛度特性將避免使用過程中的共振因素對機床造成的不必要的損失;主軸系統(tǒng)作為機床的重要運動部件，直接參與磨削加工，對機床的加工精度、磨削能力、表面質(zhì)量和生產(chǎn)率影響很大。因此，有必要對床身和主軸系統(tǒng)進行詳細的動態(tài)特性分析。論文主要進行如下幾方面工作:
　　 (1)采用COMBIN14單元模擬銑磨機主軸軸承的彈性支撐，在ANSYS中建

3、立主軸系統(tǒng)的有限元動力學模型，并進行相應(yīng)的靜動態(tài)特性分析，探討了軸承預(yù)緊力對主軸剛度的動態(tài)特性影響規(guī)律，仿真結(jié)果表明本課題所研究的銑磨機高速砂輪主軸能夠滿足設(shè)計要求;
　　 (2)基于CAD軟件Pro/E建立了銑磨機的床身結(jié)構(gòu)的三維實體模型，借助于有限元分析軟件ANSYS Workbench12得到床身的有限元動力學模型并對床身進行了模態(tài)分析，計算出床身的固有頻率和主振型;
　　 (3)運用LMS振動測試系統(tǒng)搭建床身的試

4、驗?zāi)B(tài)分析平臺，通過LMS多通道采集設(shè)備獲取各測點的響應(yīng)情況，并運用LMS Test.Lab9A模態(tài)分析軟件對采集的數(shù)據(jù)進行分析和處理，最終識別床身的模態(tài)參數(shù)，將有限元理論模態(tài)和試驗?zāi)B(tài)的結(jié)果進行對比，驗證了床身有限元模型的合理性，為床身動態(tài)分析和優(yōu)化設(shè)計提供了依據(jù);
　　 (4)根據(jù)床身動態(tài)特性研究結(jié)果，提出合理的改進方案，運用ANSYS Workbench12中的Design Explorer模塊對床身結(jié)構(gòu)進行快速優(yōu)化設(shè)計，