銑削加工中心立柱結構靜動態(tài)性能的分析與研究.pdf

1、隨著機械工程技術的發(fā)展，裝備制造、交通運輸、石油化工、航空航天及國防軍工等對高速高精度加工中心的要求顯著提高。而動態(tài)特性是衡量加工中心質量高低的最重要的性能指標之一。因此，提高銑削中心的動態(tài)性能具有重要意義。 為了保證機床具有良好的靜動剛度、動態(tài)特性、精度保持性及加工工藝性，需要在設計和制造機床的過程中，對機床進行系統(tǒng)的動力學分析，以便能迅速準確的發(fā)現(xiàn)限制機床動態(tài)性能提高的薄弱環(huán)節(jié)，快速、靈活地實現(xiàn)動態(tài)設計，為機床結構設計提供科

2、學合理的依據。 對高精度、高效率和高柔度數控銑床的研究，首先要對數控銑床機械結構設計和動態(tài)特性提出更高的要求。立柱作為彈性系統(tǒng)的元素之一，它直接影響零件表面成形運動軌跡的準確性，因此它的靜動態(tài)性能將直接影響零件的加工精度、表面質量和機床的生產率。所以，研究立柱結構的靜動態(tài)特性和提高立柱的抗振性和穩(wěn)定性是必要的也是必需的。 針對立柱的穩(wěn)定性和抗振性的研究，本文主要研究以下的幾個問題：1.立柱結構的靜動剛度，即在滿足加工要求

3、的條件下，它的結構變形是否在許可的范圍內。 2.對結構進行動態(tài)分析，研究它的固有頻率、響應等問題。 3.在滿足加工精度的條件下，使其結構最優(yōu)化。 本文采用動態(tài)設計的思想，對銑削加工中心立柱結構進行了系統(tǒng)的動力學分析和仿真，分析、預測立柱結構的靜動態(tài)特性，尤其是分析結構的模態(tài)特征以提高立柱結構的動態(tài)性能。在理論分析的基礎上，通過有限元分析和實體虛擬仿真，得到立柱結構較真實的動力學特性，求解出了立柱結構在加工要求條件