A-C雙擺角銑頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有限元分析研究.pdf

1、五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床對(duì)復(fù)雜、大型、高精度的零部件加工能力強(qiáng)大，對(duì)國(guó)防、航空、汽車(chē)、模具等產(chǎn)業(yè)有著舉足輕重的影響力。其中銑頭是五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的核心部件，它的性能直接決定機(jī)床的加工精度，為了提高加工精度，必須減小銑頭傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差。
　　這里研究的是A/C雙擺角銑頭，依據(jù)傳動(dòng)方式，A/C雙擺角銑頭產(chǎn)品主要有三類(lèi)：1.蝸輪蝸桿傳動(dòng)為主的機(jī)械擺頭結(jié)構(gòu)；2.以圓錐齒輪-扇形齒輪傳動(dòng)為主的機(jī)械擺頭結(jié)構(gòu)；3.力矩電機(jī)直驅(qū)式的銑頭結(jié)構(gòu)。對(duì)比分析了

2、三類(lèi)銑頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能，提出了一種可提高傳動(dòng)精度，保持傳動(dòng)剛度的雙片齒輪傳動(dòng)銑頭結(jié)構(gòu)。利用機(jī)械消隙技術(shù)消除傳動(dòng)鏈的齒輪側(cè)隙，提高傳動(dòng)精度，到達(dá)提高整個(gè)機(jī)床加工精度。
　　經(jīng)過(guò)對(duì)A/C雙擺角銑頭的計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用虛擬制造技術(shù)對(duì)五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的A/C雙擺銑頭虛擬建模和有限元分析研究：
　　(1).依據(jù)西泰克的雙擺角銑頭A/C軸的設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算了A軸的軸及齒輪參數(shù)，選擇合適的伺服電機(jī)，減速器等等。
　　(2).基于A/C雙

3、擺角銑頭的模型，利用Pro/e4.0建立零件三維模型，通過(guò)定義相連零件之間的接觸關(guān)系組成裝配體，利用Pro/e4.0的運(yùn)動(dòng)仿真功能，在數(shù)字模型上，檢查機(jī)構(gòu)動(dòng)、靜干涉情況，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性。
　　(3).研究了Pro/e4.0軟件與Workbench12.0軟件的接口問(wèn)題，將在Pro/e建立的銑頭裝配體導(dǎo)入Workbench12.0；針對(duì)復(fù)雜的A/C雙擺角銑頭結(jié)構(gòu)，研究了它的建模方法、模型簡(jiǎn)化策略和網(wǎng)格劃分技術(shù)；依據(jù)銑頭的切削參數(shù)

4、計(jì)算了切削力，作為靜力分析加載條件的一部分，對(duì)靜力分析結(jié)果進(jìn)行討論；然后，介紹模態(tài)分析理論，對(duì)銑頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，討論了模態(tài)分析的結(jié)果及其對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響；考慮共振造成降低加工精度的巨大影響，對(duì)銑頭進(jìn)行了諧響應(yīng)分析，討論了諧響應(yīng)分析的結(jié)果以及對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響；最后針對(duì)銑頭進(jìn)行熱-結(jié)構(gòu)耦合分析，討論了熱載荷、邊界條件的加載，根據(jù)分析結(jié)果討論其對(duì)銑頭性能的影響。
　　本文所闡述的研究?jī)?nèi)容充實(shí)我國(guó)數(shù)控機(jī)床及其功能部件數(shù)字化分析、建模、