车铣加工中心主要部件有限元分析及轴承的机械故障诊断
发布时间：2021-04-23 20:53
车铣加工中心把车削方法和铣削方法的各自工艺特点进行结合,可实现工序集中、基准统一的高效率、高精度加工。鞍座、主轴箱和底座等是车铣加工中心的主要部件,其结构的设计参数、强度及载荷下的位移变形都会直接影响机床的加工精度。随着国产机床的加速升级,解决其主要结构部件的动态特性问题以及尽早地发现其加工过程中的故障问题显得尤为重要。本课题以JML-350车铣加工中心为研究对象,利用Inventor有限元分析软件,针对车铣加工中心的主要部件进行了应力应变、位移变形等性能分析,并对其结构需要优化的地方提出了改进举措。同时,通过采用以信号处理技术为基础的振动分析方法,以轴承为例,提出了一种基于周期势函数的多稳态增强随机共振法,实现了车铣加工中心旋转部件的早期故障微弱特征的最优增强与提取。主要研究内容如下:1.从模态分析的基本理论和有限元理论两个方面对机床动态特性分析进行阐述。通过比较,阐明了试验法动态特性研究理论的优越性及其建模的假设条件,分析方法和步骤。2.阐明了重心驱动方式的基本原理,并利用这种方法对车铣加工中心的驱动机构进行了建模分析,导出了数学方程。阐述了机床结合面影响因素的处理方法,同时,在一...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究的背景和意义
1.2 国内外数控机床有限元分析的研究现状
1.2.1 国外数控机床有限元分析的研究现状
1.2.2 国内数控机床有限元分析的研究现状
1.3 国内外随机共振理论的研究现状
1.3.1 国外随机共振理论的研究现状
1.3.2 国内随机共振理论的研究现状
1.4 课题主要研究的内容
1.5 本章小结
第2章 车铣加工中心动态特性分析基础理论
2.1 模态分析理论
2.2 有限元动态特性研究理论
2.3 试验法动态特性研究理论
2.3.1 试验法建模的假设条件
2.3.2 试验法动态特性分析方法
2.3.3 试验法动态特性分析步骤
2.4 本章小结
第3章 车铣加工中心主要部件动态特性分析和建模
3.1 进给系统简介
3.1.1 进给系统的引导与承载元件
3.1.2 进给系统的驱动元件
3.2 重心驱动方式的基本原理
3.3 重心驱动机构的动力学模型
3.4 机床结合面的建模分析原理
3.4.1 结合面影响因素的处理方法
3.4.2 结合面动态特性分析方法
3.5 本章小结
第4章 车铣加工中心主要部件有限元分析
4.1 Inventor有限元分析的过程
4.2 车铣加工中心主要部件的有限元分析
4.2.1 车铣加工中心上鞍座的有限元分析
4.2.2 车铣加工中心上滑座的有限元分析
4.2.3 车铣加工中心上主轴箱的有限元分析
4.2.4 车铣加工中心上尾座的有限元分析
4.2.5 车铣加工中心上尾座轨道的有限元分析
4.2.6 车铣加工中心上尾座底板的有限元分析
4.2.7 车铣加工中心上底座的有限元分析
4.3 本章小结
第5章 基于周期势函数的随机共振机械故障诊断
5.1 周期势与双阱势的对比分析
5.2 周期势增强随机共振机械故障特征提取方法
5.3 仿真分析
5.4 实验验证
5.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]突破国产机床发展瓶颈[J]. 赵万华. 金属加工(冷加工). 2016(02)
[2]高速精密加工中心整机动态性能分析[J]. 王富强,芮执元,雷春丽,冯瑞成. 兰州理工大学学报. 2014(01)
[3]数控机床整机动力学性能可视化分析与仿真[J]. 关锡友,孙伟. 中国工程机械学报. 2010(01)
[4]高速精密机床系统动力学的研究进展[J]. 熊万里,钟国富,纪宗辉. 制造技术与机床. 2009(09)
[5]基于ANSYS的高速电主轴静动态特性研究[J]. 宋春明,赵宁,张士勇,张政武. 煤矿机械. 2007(04)
[6]高速机床进给机构及铣削系统振动分析[J]. 陈延军,史耀耀. 噪声与振动控制. 2006(02)
[7]大型机床动态特性的整机有限元分析[J]. 林有希,高诚辉,高济众. 福州大学学报(自然科学版). 2003(01)
[8]机床导轨结合部的动态特性解析方法及其应用[J]. 张广鹏,史文浩,黄玉美. 机械工程学报. 2002(10)
[9]机床整机动态特性的预测解析建模方法[J]. 张广鹏,史文浩,黄玉美,胡德金. 上海交通大学学报. 2001(12)
[10]机床整机的动态特性分析[J]. 覃文洁,左正兴,刘玉桐,文占科,丁庆新. 机械设计. 2000(10)
博士论文
[1]TJK6916数控落地镗铣床研究与关键技术研究[D]. 武友德.西南交通大学 2013
[2]高速进给驱动系统动态特性分析及其运动控制研究[D]. 周勇.华中科技大学 2008
[3]高速精密卧式加工中心开发的关键技术研究[D]. 姜华.四川大学 2007
[4]高效精密切削及其振动特性的研究[D]. 吴卫国.江苏大学 2007
[5]高速机床若干关键技术问题研究[D]. 张耀满.东北大学 2006
硕士论文
[1]超精密机床立柱的动态分析及结构优化[D]. 王英乾.广东工业大学 2014
[2]高速精密卧式加工中心的设计与研究[D]. 李云兰.湖南大学 2014
[3]XK715型立式数控铣床主轴动静态特性分析及优化[D]. 王新喜.广西科技大学 2013
[4]高速高精数控车床液压刀塔动态特性分析[D]. 董启政.华东交通大学 2012
[5]精密机床静压导轨的设计及性能分析[D]. 翟亚楠.东北大学 2012
[6]高速数控铣床结构设计及动态性能研究[D]. 王亮.郑州大学 2012
[7]卧式车铣复合加工中心有限元分析[D]. 苗壮.吉林大学 2009
[8]高速高精数控车床主轴单元特性分析及其优化[D]. 刘洋.华东交通大学 2009
[9]高速切削系统动态特性研究[D]. 吴化勇.山东大学 2005
本文编号：3156023
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究的背景和意义
1.2 国内外数控机床有限元分析的研究现状
1.2.1 国外数控机床有限元分析的研究现状
1.2.2 国内数控机床有限元分析的研究现状
1.3 国内外随机共振理论的研究现状
1.3.1 国外随机共振理论的研究现状
1.3.2 国内随机共振理论的研究现状
1.4 课题主要研究的内容
1.5 本章小结
第2章 车铣加工中心动态特性分析基础理论
2.1 模态分析理论
2.2 有限元动态特性研究理论
2.3 试验法动态特性研究理论
2.3.1 试验法建模的假设条件
2.3.2 试验法动态特性分析方法
2.3.3 试验法动态特性分析步骤
2.4 本章小结
第3章 车铣加工中心主要部件动态特性分析和建模
3.1 进给系统简介
3.1.1 进给系统的引导与承载元件
3.1.2 进给系统的驱动元件
3.2 重心驱动方式的基本原理
3.3 重心驱动机构的动力学模型
3.4 机床结合面的建模分析原理
3.4.1 结合面影响因素的处理方法
3.4.2 结合面动态特性分析方法
3.5 本章小结
第4章 车铣加工中心主要部件有限元分析
4.1 Inventor有限元分析的过程
4.2 车铣加工中心主要部件的有限元分析
4.2.1 车铣加工中心上鞍座的有限元分析
4.2.2 车铣加工中心上滑座的有限元分析
4.2.3 车铣加工中心上主轴箱的有限元分析
4.2.4 车铣加工中心上尾座的有限元分析
4.2.5 车铣加工中心上尾座轨道的有限元分析
4.2.6 车铣加工中心上尾座底板的有限元分析
4.2.7 车铣加工中心上底座的有限元分析
4.3 本章小结
第5章 基于周期势函数的随机共振机械故障诊断
5.1 周期势与双阱势的对比分析
5.2 周期势增强随机共振机械故障特征提取方法
5.3 仿真分析
5.4 实验验证
5.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]突破国产机床发展瓶颈[J]. 赵万华. 金属加工(冷加工). 2016(02)
[2]高速精密加工中心整机动态性能分析[J]. 王富强,芮执元,雷春丽,冯瑞成. 兰州理工大学学报. 2014(01)
[3]数控机床整机动力学性能可视化分析与仿真[J]. 关锡友,孙伟. 中国工程机械学报. 2010(01)
[4]高速精密机床系统动力学的研究进展[J]. 熊万里,钟国富,纪宗辉. 制造技术与机床. 2009(09)
[5]基于ANSYS的高速电主轴静动态特性研究[J]. 宋春明,赵宁,张士勇,张政武. 煤矿机械. 2007(04)
[6]高速机床进给机构及铣削系统振动分析[J]. 陈延军,史耀耀. 噪声与振动控制. 2006(02)
[7]大型机床动态特性的整机有限元分析[J]. 林有希,高诚辉,高济众. 福州大学学报(自然科学版). 2003(01)
[8]机床导轨结合部的动态特性解析方法及其应用[J]. 张广鹏,史文浩,黄玉美. 机械工程学报. 2002(10)
[9]机床整机动态特性的预测解析建模方法[J]. 张广鹏,史文浩,黄玉美,胡德金. 上海交通大学学报. 2001(12)
[10]机床整机的动态特性分析[J]. 覃文洁,左正兴,刘玉桐,文占科,丁庆新. 机械设计. 2000(10)
博士论文
[1]TJK6916数控落地镗铣床研究与关键技术研究[D]. 武友德.西南交通大学 2013
[2]高速进给驱动系统动态特性分析及其运动控制研究[D]. 周勇.华中科技大学 2008
[3]高速精密卧式加工中心开发的关键技术研究[D]. 姜华.四川大学 2007
[4]高效精密切削及其振动特性的研究[D]. 吴卫国.江苏大学 2007
[5]高速机床若干关键技术问题研究[D]. 张耀满.东北大学 2006
硕士论文
[1]超精密机床立柱的动态分析及结构优化[D]. 王英乾.广东工业大学 2014
[2]高速精密卧式加工中心的设计与研究[D]. 李云兰.湖南大学 2014
[3]XK715型立式数控铣床主轴动静态特性分析及优化[D]. 王新喜.广西科技大学 2013
[4]高速高精数控车床液压刀塔动态特性分析[D]. 董启政.华东交通大学 2012
[5]精密机床静压导轨的设计及性能分析[D]. 翟亚楠.东北大学 2012
[6]高速数控铣床结构设计及动态性能研究[D]. 王亮.郑州大学 2012
[7]卧式车铣复合加工中心有限元分析[D]. 苗壮.吉林大学 2009
[8]高速高精数控车床主轴单元特性分析及其优化[D]. 刘洋.华东交通大学 2009
[9]高速切削系统动态特性研究[D]. 吴化勇.山东大学 2005
本文编号：3156023
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3156023.html
