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高速雕銑機主軸系統動態特性分析

閱讀:2295          發布時間:2012-9-27
  動態特性分析是結構系統動力學領域里的一個重要研究方面。機床動力學特性是影響高速高精度機床性能的重要因素,直接影響機床的zui后加工性能,因此,機床結構動態特性是機床評定的zui重要性能指標。結構動態特性分析要求對結構系統進行較為準確的數學描述,目前主要利用有限元方法技術來建立理論計算模型。有限元方法將連續系統離散為一個節點上互相關聯的離散結構。當前優化并改進現有機床結構、設計開發機床新產品主要采用有限元方法,這樣不但減少了傳統設計中的樣機試制過程,同時降低了產品開發成本,縮短了產品開發周期。本文首先總結了國內外結構動態特性的研究成果,然后以結構比較復雜的某型高速雕銑機為研究對象,基于結構彈性力學和模態分析理論,從分析電主軸系統的組成和工作特點入手,應用有限元方法系統地研究分析了電主軸系統在不同工況下的動、靜態特性。本文在綜合考慮提高計算精度和降低計算規模這兩個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有限元計算模型。初步研究了組合結構接合面的接觸處理方法,合理確定了電主軸系統有限元模型邊界條件。作者分析了系統的固有頻率和振型,并通過試驗模態分析對比分析了實測結果與理論計算值,表明本文采用的研究方法恰當,建立的理論計算模型正確。在模態分析的基礎上對電主軸系統進行了諧響應分析和瞬態分析,以考察系統的動穩定性,驗證電主軸系統的強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的加工精度。
  
  一般認為雕銑機是使用小刀具、大功率和高速主軸電機的數控銑床。國外并沒有雕銑機的概念,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會顯得力不從心,并且成本很高。國內開始的時候只有數控雕刻機的概念,雕刻機的優勢在雕,如果加工材料硬度比較大也會顯得力不從心。雕銑機的出現可以說*李兩者之間的空白。雕銑機既可以雕刻,也可銑削,是一種高精的數控機床。雕銑機這個概念zui先是由佳鐵提出并且實現的。

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數控龍門雕銑機
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