精密数控立式车床关键零部件刚度分析及结构优化
发布时间：2022-01-20 14:29
现代数控机床的发展,对机床的加工性能提出了越来越高的要求。而数控机床的加工精度和加工稳定性又直接受到关键零部件的结构特性的影响,因此数控机床制造领域的研究重点之一就是机床零部件的优化设计。本文围绕山东省科技重大专项“模块化数控立车智能化制造单元开发及应用示范”,以提高机床的加工性能为目标,对机床关键零部件的动静态特性展开研究,为机床的结构优化设计提供理论依据。本文主要的研究对象是J1VL-600数控立式车床,运用有限元分析法对机床的整机及立柱、底座、主轴系统等关键零部件进行静动力学分析,通过对结果的分析完成对机床薄弱环节的辨识,并对整机及关键零部件提出相应的结构优化改进方案,在此基础上探究机床结构的轻量化设计技术。首先,分析该机床的结构特征,提出适用于数控机床的有限元分析的前处理,包括网格的划分、约束、载荷等边界条件的施加及接触面的设置等。建立了底座、主轴、立柱等关键零部件及整机的有限元分析模型。其次,用有限元分析法对数控立式车床进行静动态特性分析:结合静力学分析理论,完成了对机床整机及关键零部件的静力学仿真分析,研究各零部件的变形及应力情况;并完成了整机及关键零部件的模态仿真分析,研...
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
J1VL-600数控立式车床样机图
、各种主副运动产生的惯性力、活动部件之间的摩擦阻力等，这时候称机态刚度。机床的刚度决定机床的加工性能，同时影响零件表面的加工质量刚度特性的研究是提高机床加工性能的一个重要环节，对机床的刚度分析的[50]。VL-600 数控立式车床结构介绍床的结构布局会对各零部件的装配工艺提出要求，还影响着机床的加工精床结构进行合理设计，能够实现在以低成本、高效率地进行制造和安装、精度的同时，节约生产、运输成本。机床加工需求着汽车工业市场的全球化、采购国际化的进程加快，中国日益成为世界性作为整车行驶部分中重要的承载件—车轮，是整车最重要的安全部件[51]
、各种主副运动产生的惯性力、活动部件之间的摩擦阻力等，这时候称机态刚度。机床的刚度决定机床的加工性能，同时影响零件表面的加工质量刚度特性的研究是提高机床加工性能的一个重要环节，对机床的刚度分析的[50]。VL-600 数控立式车床结构介绍床的结构布局会对各零部件的装配工艺提出要求，还影响着机床的加工精床结构进行合理设计，能够实现在以低成本、高效率地进行制造和安装、精度的同时，节约生产、运输成本。机床加工需求着汽车工业市场的全球化、采购国际化的进程加快，中国日益成为世界性作为整车行驶部分中重要的承载件—车轮，是整车最重要的安全部件[51]
【参考文献】：
期刊论文
[1]卧式数控机床主轴系统热特性测试及研究[J]. 史安娜,曹富荣,刘斯妤,马晓波. 组合机床与自动化加工技术. 2018(06)
[2]基于神经网络建模的机床滑动结合面动态特性参数识别[J]. 朱坚民,周亚南,何丹丹,郑洲洋. 振动与冲击. 2018(07)
[3]立式加工中心动力学分析及结构优化研究[J]. 罗和平,汲军,杨赫然,穆士博. 重型机械. 2018(01)
[4]数控机床的现状及发展趋势[J]. 赵晓丽,陈丙伟. 河北农机. 2017(12)
[5]机床整机动态刚度薄弱环节辨识与优化[J]. 白洪良. 现代工业经济和信息化. 2017(16)
[6]卧式加工中心立柱的轻量化设计研究[J]. 郑文标,彭晋民. 组合机床与自动化加工技术. 2017(08)
[7]数控机床结构设计与优化探究[J]. 李启高. 化工设计通讯. 2017(01)
[8]机床整机性能仿真分析的模型简化方法研究[J]. 钱隆,冯平法,张建富,吴志军,郁鼎文. 制造技术与机床. 2016(09)
[9]龙门加工中心动态特性的有限元模态分析与结构优化[J]. 詹威,翁泽宇. 轻工机械. 2016(03)
[10]基于模态分析的机床床身优化设计[J]. 王滕,万熠,梁西昌,靳一帆,刘战强. 工具技术. 2015(06)
博士论文
[1]数控机床主轴系统多物理场耦合热态特性分析研究[D]. 邓小雷.浙江大学 2014
[2]高速电主轴动力学分析与实验研究[D]. 孟杰.重庆大学 2008
硕士论文
[1]油气润滑角接触球轴承热特性分析及温升预测[D]. 常笑.兰州理工大学 2018
[2]基于变形敏感度分析的机床整机刚度分配与零部件结构优化[D]. 杜雪飞.重庆理工大学 2017
[3]数控机床进给系统静动热特性分析知识库的设计与开发[D]. 孙海刚.南京理工大学 2015
[4]DK7725型线切割机床的静动态特性分析及结构优化[D]. 齐景星.西华大学 2014
[5]基于机床整机刚度特性的床身结构优化设计[D]. 叶志明.大连理工大学 2013
[6]GKT608硬质合金圆锯床模态分析及立柱结合部改进设计[D]. 陶轩.中南大学 2012
[7]基于有限元方法的机床主轴箱热特性分析[D]. 杨淇帆.南京航空航天大学 2012
[8]数控立式车床关键零件轻量化设计研究[D]. 付俊涛.吉林大学 2011
[9]CK7815型数控车床主轴部件动态特性分析及改进[D]. 张彩芬.西安理工大学 2007
[10]基于ANSYS的高速加工中心有限元分析[D]. 李修平.华中科技大学 2005
本文编号：3598989
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
J1VL-600数控立式车床样机图
、各种主副运动产生的惯性力、活动部件之间的摩擦阻力等，这时候称机态刚度。机床的刚度决定机床的加工性能，同时影响零件表面的加工质量刚度特性的研究是提高机床加工性能的一个重要环节，对机床的刚度分析的[50]。VL-600 数控立式车床结构介绍床的结构布局会对各零部件的装配工艺提出要求，还影响着机床的加工精床结构进行合理设计，能够实现在以低成本、高效率地进行制造和安装、精度的同时，节约生产、运输成本。机床加工需求着汽车工业市场的全球化、采购国际化的进程加快，中国日益成为世界性作为整车行驶部分中重要的承载件—车轮，是整车最重要的安全部件[51]
、各种主副运动产生的惯性力、活动部件之间的摩擦阻力等，这时候称机态刚度。机床的刚度决定机床的加工性能，同时影响零件表面的加工质量刚度特性的研究是提高机床加工性能的一个重要环节，对机床的刚度分析的[50]。VL-600 数控立式车床结构介绍床的结构布局会对各零部件的装配工艺提出要求，还影响着机床的加工精床结构进行合理设计，能够实现在以低成本、高效率地进行制造和安装、精度的同时，节约生产、运输成本。机床加工需求着汽车工业市场的全球化、采购国际化的进程加快，中国日益成为世界性作为整车行驶部分中重要的承载件—车轮，是整车最重要的安全部件[51]
【参考文献】：
期刊论文
[1]卧式数控机床主轴系统热特性测试及研究[J]. 史安娜,曹富荣,刘斯妤,马晓波. 组合机床与自动化加工技术. 2018(06)
[2]基于神经网络建模的机床滑动结合面动态特性参数识别[J]. 朱坚民,周亚南,何丹丹,郑洲洋. 振动与冲击. 2018(07)
[3]立式加工中心动力学分析及结构优化研究[J]. 罗和平,汲军,杨赫然,穆士博. 重型机械. 2018(01)
[4]数控机床的现状及发展趋势[J]. 赵晓丽,陈丙伟. 河北农机. 2017(12)
[5]机床整机动态刚度薄弱环节辨识与优化[J]. 白洪良. 现代工业经济和信息化. 2017(16)
[6]卧式加工中心立柱的轻量化设计研究[J]. 郑文标,彭晋民. 组合机床与自动化加工技术. 2017(08)
[7]数控机床结构设计与优化探究[J]. 李启高. 化工设计通讯. 2017(01)
[8]机床整机性能仿真分析的模型简化方法研究[J]. 钱隆,冯平法,张建富,吴志军,郁鼎文. 制造技术与机床. 2016(09)
[9]龙门加工中心动态特性的有限元模态分析与结构优化[J]. 詹威,翁泽宇. 轻工机械. 2016(03)
[10]基于模态分析的机床床身优化设计[J]. 王滕,万熠,梁西昌,靳一帆,刘战强. 工具技术. 2015(06)
博士论文
[1]数控机床主轴系统多物理场耦合热态特性分析研究[D]. 邓小雷.浙江大学 2014
[2]高速电主轴动力学分析与实验研究[D]. 孟杰.重庆大学 2008
硕士论文
[1]油气润滑角接触球轴承热特性分析及温升预测[D]. 常笑.兰州理工大学 2018
[2]基于变形敏感度分析的机床整机刚度分配与零部件结构优化[D]. 杜雪飞.重庆理工大学 2017
[3]数控机床进给系统静动热特性分析知识库的设计与开发[D]. 孙海刚.南京理工大学 2015
[4]DK7725型线切割机床的静动态特性分析及结构优化[D]. 齐景星.西华大学 2014
[5]基于机床整机刚度特性的床身结构优化设计[D]. 叶志明.大连理工大学 2013
[6]GKT608硬质合金圆锯床模态分析及立柱结合部改进设计[D]. 陶轩.中南大学 2012
[7]基于有限元方法的机床主轴箱热特性分析[D]. 杨淇帆.南京航空航天大学 2012
[8]数控立式车床关键零件轻量化设计研究[D]. 付俊涛.吉林大学 2011
[9]CK7815型数控车床主轴部件动态特性分析及改进[D]. 张彩芬.西安理工大学 2007
[10]基于ANSYS的高速加工中心有限元分析[D]. 李修平.华中科技大学 2005
本文编号：3598989
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