龍門加工中心橫梁部件結(jié)構(gòu)動力學建模及其顫振預(yù)測研究.pdf

1、現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展給機床裝備行業(yè)帶來了前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。機床作為工作“母”機,采用各種切削加工或成型加工方式生產(chǎn)機械零件。為了保證特定的加工允差,機床的精度必須高于加工零件的精度,而機床的工作精度主要取決于機床結(jié)構(gòu)的動態(tài)性能。研究機床結(jié)構(gòu)動態(tài)性能就必須對機床結(jié)構(gòu)進行動力學分析,以往機床結(jié)構(gòu)的動力學分析主要采用對機床物理樣機進行動態(tài)測試,以此獲得結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性參數(shù),然后對數(shù)據(jù)進行處理來完成的。隨著有限元理論的不斷發(fā)展與完善,在虛擬環(huán)

2、境下建立機床結(jié)構(gòu)動力學模型,并對機床結(jié)構(gòu)進行動力學分析成為可能。本文結(jié)合DF5020高架橋式龍門加工中心橫梁部件結(jié)構(gòu)動力學分析,對橫梁部件結(jié)合部動力學建模以及動態(tài)特性參數(shù)進行針對性研究,在有限元環(huán)境下建立橫梁部件結(jié)構(gòu)動力學模型,提出重載情況下的龍門加工中心橫梁部件銑削顫振穩(wěn)定性有限元方法的預(yù)測,本研究工作對促進機床專業(yè)技術(shù)發(fā)展有一定現(xiàn)實意義。主要研究內(nèi)容如下:
　　 (1)本論文借助推力球軸承接觸剛度的分析理論對橫梁部件上的滾動

3、導(dǎo)軌結(jié)合部剛度進行計算,建立滾動導(dǎo)軌結(jié)合部動力學模型。通過模態(tài)試驗識別滾動導(dǎo)軌結(jié)合部剛度特性,驗證了剛度理論計算方法的可行性。本論文還提出帶預(yù)壓力的滾珠絲杠結(jié)合部剛度理論計算方法,同時建立滾珠絲杠結(jié)合部動力學模型。
　　 (2)本論文提出將Pro／E、Workbench與經(jīng)典Ansys結(jié)合進行協(xié)同仿真,建立考慮滾動導(dǎo)軌與滾珠絲杠結(jié)合部剛度的橫梁部件的有限元模型,并進行較深入的分析研究。
　　 (3)本論文將機床結(jié)構(gòu)有限元