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公司動(dòng)態(tài)

高速雕銑機(jī)主軸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析

閱讀:2292          發(fā)布時(shí)間:2012-9-27
  動(dòng)態(tài)特性分析是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域里的一個(gè)重要研究方面。機(jī)床動(dòng)力學(xué)特性是影響高速高精度機(jī)床性能的重要因素,直接影響機(jī)床的zui后加工性能,因此,機(jī)床結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性是機(jī)床評(píng)定的zui重要性能指標(biāo)。結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析要求對(duì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行較為準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)描述,目前主要利用有限元方法技術(shù)來(lái)建立理論計(jì)算模型。有限元方法將連續(xù)系統(tǒng)離散為一個(gè)節(jié)點(diǎn)上互相關(guān)聯(lián)的離散結(jié)構(gòu)。當(dāng)前優(yōu)化并改進(jìn)現(xiàn)有機(jī)床結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)開發(fā)機(jī)床新產(chǎn)品主要采用有限元方法,這樣不但減少了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的樣機(jī)試制過(guò)程,同時(shí)降低了產(chǎn)品開發(fā)成本,縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。本文首先總結(jié)了國(guó)內(nèi)外結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的研究成果,然后以結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的某型高速雕銑機(jī)為研究對(duì)象,基于結(jié)構(gòu)彈性力學(xué)和模態(tài)分析理論,從分析電主軸系統(tǒng)的組成和工作特點(diǎn)入手,應(yīng)用有限元方法系統(tǒng)地研究分析了電主軸系統(tǒng)在不同工況下的動(dòng)、靜態(tài)特性。本文在綜合考慮提高計(jì)算精度和降低計(jì)算規(guī)模這兩個(gè)建模的根本問題的前提下,利用ANSYS軟件建立了合理的電主軸系統(tǒng)有限元計(jì)算模型。初步研究了組合結(jié)構(gòu)接合面的接觸處理方法,合理確定了電主軸系統(tǒng)有限元模型邊界條件。作者分析了系統(tǒng)的固有頻率和振型,并通過(guò)試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析對(duì)比分析了實(shí)測(cè)結(jié)果與理論計(jì)算值,表明本文采用的研究方法恰當(dāng),建立的理論計(jì)算模型正確。在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上對(duì)電主軸系統(tǒng)進(jìn)行了諧響應(yīng)分析和瞬態(tài)分析,以考察系統(tǒng)的動(dòng)穩(wěn)定性,驗(yàn)證電主軸系統(tǒng)的強(qiáng)度和剛度是否滿足高速加工的要求,并在一定程度上分析了電主軸系統(tǒng)的加工精度。
  
  一般認(rèn)為雕銑機(jī)是使用小刀具、大功率和高速主軸電機(jī)的數(shù)控銑床。國(guó)外并沒有雕銑機(jī)的概念,加工模具他們是以加工中心(電腦鑼)銑削為主的,但加工中心有它的不足,特別是在用小刀具加工小型模具時(shí)會(huì)顯得力不從心,并且成本很高。國(guó)內(nèi)開始的時(shí)候只有數(shù)控雕刻機(jī)的概念,雕刻機(jī)的優(yōu)勢(shì)在雕,如果加工材料硬度比較大也會(huì)顯得力不從心。雕銑機(jī)的出現(xiàn)可以說(shuō)*李兩者之間的空白。雕銑機(jī)既可以雕刻,也可銑削,是一種高精的數(shù)控機(jī)床。雕銑機(jī)這個(gè)概念zui先是由佳鐵提出并且實(shí)現(xiàn)的。

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