重型龍門機(jī)床橫梁結(jié)合部靜動(dòng)態(tài)特性影響因素分析.pdf

1、面對當(dāng)前制造裝備產(chǎn)業(yè)的不斷壯大，我國對高品質(zhì)、高效率的精密機(jī)床需求量逐步增加，同時(shí)重型機(jī)床裝備在我國電力、航天航空、大型船舶等眾多領(lǐng)域中也尤為重要，成為不可或缺的因素。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，重型龍門機(jī)床中橫梁結(jié)合部具有大尺寸性、非均勻性的特點(diǎn)，所以對整機(jī)性能的影響最為明顯。結(jié)合部對機(jī)床整機(jī)的影響具體表現(xiàn)為：超過90％的阻尼、50%的總?cè)岫取?0%的動(dòng)剛度以及30%-50%的靜剛度的影響。由于結(jié)合部接觸形式較為復(fù)雜，難以模擬其真實(shí)情況，從而導(dǎo)致對提

2、高機(jī)床整體性能的研究停滯不前，同時(shí)重型龍門機(jī)床屬于國家戰(zhàn)略儲(chǔ)備物資的重要部分，歐美等發(fā)達(dá)國家一直對我國采取封鎖和禁運(yùn)政策，所以提高我國自主研發(fā)機(jī)床的加工精度、加工效率等方面是當(dāng)務(wù)之急。因此，為了預(yù)測與優(yōu)化機(jī)床的整機(jī)性能，需要對結(jié)合部深入研究。
　　對重型龍門機(jī)床橫梁結(jié)合部的研究如下：
　　首先通過對結(jié)合部的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析研究，應(yīng)用赫茲理論研究結(jié)合部接觸表面的微觀接觸形式，從而提出虛擬梯度材料層建模方法。該方法是將結(jié)合

3、部接觸表面間假設(shè)有一層虛擬的材料，尺寸與所屬結(jié)合部尺寸相等，并考慮橫梁結(jié)合部的大尺寸性導(dǎo)致虛擬材料層非均勻受力。根據(jù)機(jī)床實(shí)際數(shù)據(jù)為參數(shù)，推導(dǎo)出虛擬梯度材料層的特性參數(shù)公式。并以此為基礎(chǔ)計(jì)算出橫梁結(jié)合部的具體數(shù)值，利用ANSYS Workbench軟件進(jìn)行分析求解。
　　然后利用試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析技術(shù)對理論數(shù)值進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)首先設(shè)計(jì)出適合橫梁結(jié)合部這種大尺寸結(jié)合部的實(shí)驗(yàn)方案并選取合理的測試位置與激勵(lì)點(diǎn)，然后提取被測試試件的測試信號(hào)進(jìn)行參數(shù)