VL1060立式加工中心进给系统的性能分析及优化
发布时间：2022-04-28 22:39
随着《中国制造2025》战略工程的提出,对制造业提出了更高的要求。对于在制造业中具有重要地位的数控加工中心,其性能优劣也直接影响制造业的发展。进给系统是加工中心的关键部分,不仅能够实现多方向的进给,同时在很大程度上决定了加工精度和加工速度。因此,对加工中心进给系统展开研究具有重要的理论和实践价值。本文以VL1060立式加工中心的进给系统为研究对象。运用ADAMS与ANSYS结合对进给系统进行了研究,使进给系统的性能得到了改善。针对提高进给系统的性能做了以下研究:（1）对滚珠丝杠、伺服电机以及直线滚动导轨进行了计算和选型。并对进给系统的三维模型进行干涉检查,通过计算和检查验证了设计装配的合理性。（2）根据多刚体动力学理论,在ADAMS中建立立式加工中心的多刚体模型,得到切削工况下的铣削力。根据多柔体动力学理论,运用ANSYS软件对进给系统的滚珠丝杠和直线滚动导轨进行柔性处理,建立立式加工中心的刚柔耦合模型,得到工作台的速度和加速度曲线图。通过仿真分析研究了进给系统的稳定性。（3）采用有限元法完成了进给系统关键部件及整机的静力学和模态分析,得到了变形位移值、固有频率和振型等参数。通过对这些...
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.2 课题来源
1.3 VL1060立式加工中心
1.4 进给系统的发展
1.5 国内外加工中心进给系统的研究状
1.6 本文研究内容
2 VL1060加工中心进给系统的部件设计
2.1 VL1060加工中心进给系统的介绍
2.2 进给系统关键部件设计
2.3 进给系统中基础部件的设计
2.4 装配体的干涉检查
2.5 本章小结
3 VL1060加工中心进给系统动力学分析
3.1 多体系统动力学研究的理论基础
3.2 ADAMS软件的介绍
3.3 在ADAMS建立多刚体进给系统模型
3.4 建立进给系统刚—柔耦合模型
3.5 本章小结
4 VL1060加工中心进给系统有限元分析
4.1 有限元方法的概述
4.2 ANSYSWorkbench软件的介绍
4.3 VL1060加工中心进给系统静力分析
4.4 VL1060加工中心进给系统模态分析
4.5 本章小结
5 VL1060加工中心进给系统的结构优化
5.1 MATLAB工具
5.2 优化理论
5.3 正交试验法
5.4 灵敏度分析
5.5 响应面法分析
5.6 多目标优化的实现
5.7 优化结果的分析
5.8 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结全文
6.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间的主要成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Pro/E和ANSYS Workbench的滚珠丝杠副造型与有限元分析[J]. 徐光远,潘国义,陶卫军,冯虎田. 组合机床与自动化加工技术. 2014(04)
[2]基于灵敏度分析的数控机床床身尺寸优化设计[J]. 邢晓辉,王洪川,王贵飞,丛明,孟国兴. 组合机床与自动化加工技术. 2013(11)
[3]THK滚珠丝杠基于ANSYS的动态分析[J]. 宁怀明,王彦红. 煤炭技术. 2010(07)
[4]带滚珠丝杠副的直线导轨结合部动态刚度特性[J]. 蒋书运,祝书龙. 机械工程学报. 2010(01)
[5]基于FEM的滚珠丝杠进给系统动态性能分析[J]. 安琦瑜,冯平法,郁鼎文. 制造技术与机床. 2005(10)
[6]高速机床进给系统的发展趋势[J]. 张伯霖,黄晓明,范梦吾. 组合机床与自动化加工技术. 2002(10)
硕士论文
[1]基于联合仿真的加工中心丝杠进给系统动态特性研究[D]. 尹小龙.兰州理工大学 2016
[2]MV1890立式加工中心静动态特性分析及结构优化[D]. 何松彬.河北工程大学 2015
[3]龙门数控机床床身与工作台结构优化设计[D]. 王礼明.江苏理工学院 2015
[4]数控铣床进给系统多领域建模及参数灵敏度分析[D]. 毕林强.华中科技大学 2015
[5]CX8075进给系统的静动态分析及优化[D]. 田恒.郑州大学 2014
[6]直线滚动导轨副静动态特性的研究[D]. 古仁君.东北大学 2013
[7]立式加工中心静动态特性分析及关键部件优化[D]. 张伟.大连理工大学 2012
[8]高速数控车床CK7516GS进给系统动态特性研究[D]. 邓方平.中南大学 2012
[9]高速加工中心工作台系统的静动态特性分析及优化设计[D]. 张菲.陕西科技大学 2012
[10]精密数控机床典型结合面及整机静动特性研究[D]. 陈曦.吉林大学 2012
本文编号：3649678
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.2 课题来源
1.3 VL1060立式加工中心
1.4 进给系统的发展
1.5 国内外加工中心进给系统的研究状
1.6 本文研究内容
2 VL1060加工中心进给系统的部件设计
2.1 VL1060加工中心进给系统的介绍
2.2 进给系统关键部件设计
2.3 进给系统中基础部件的设计
2.4 装配体的干涉检查
2.5 本章小结
3 VL1060加工中心进给系统动力学分析
3.1 多体系统动力学研究的理论基础
3.2 ADAMS软件的介绍
3.3 在ADAMS建立多刚体进给系统模型
3.4 建立进给系统刚—柔耦合模型
3.5 本章小结
4 VL1060加工中心进给系统有限元分析
4.1 有限元方法的概述
4.2 ANSYSWorkbench软件的介绍
4.3 VL1060加工中心进给系统静力分析
4.4 VL1060加工中心进给系统模态分析
4.5 本章小结
5 VL1060加工中心进给系统的结构优化
5.1 MATLAB工具
5.2 优化理论
5.3 正交试验法
5.4 灵敏度分析
5.5 响应面法分析
5.6 多目标优化的实现
5.7 优化结果的分析
5.8 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结全文
6.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间的主要成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Pro/E和ANSYS Workbench的滚珠丝杠副造型与有限元分析[J]. 徐光远,潘国义,陶卫军,冯虎田. 组合机床与自动化加工技术. 2014(04)
[2]基于灵敏度分析的数控机床床身尺寸优化设计[J]. 邢晓辉,王洪川,王贵飞,丛明,孟国兴. 组合机床与自动化加工技术. 2013(11)
[3]THK滚珠丝杠基于ANSYS的动态分析[J]. 宁怀明,王彦红. 煤炭技术. 2010(07)
[4]带滚珠丝杠副的直线导轨结合部动态刚度特性[J]. 蒋书运,祝书龙. 机械工程学报. 2010(01)
[5]基于FEM的滚珠丝杠进给系统动态性能分析[J]. 安琦瑜,冯平法,郁鼎文. 制造技术与机床. 2005(10)
[6]高速机床进给系统的发展趋势[J]. 张伯霖,黄晓明,范梦吾. 组合机床与自动化加工技术. 2002(10)
硕士论文
[1]基于联合仿真的加工中心丝杠进给系统动态特性研究[D]. 尹小龙.兰州理工大学 2016
[2]MV1890立式加工中心静动态特性分析及结构优化[D]. 何松彬.河北工程大学 2015
[3]龙门数控机床床身与工作台结构优化设计[D]. 王礼明.江苏理工学院 2015
[4]数控铣床进给系统多领域建模及参数灵敏度分析[D]. 毕林强.华中科技大学 2015
[5]CX8075进给系统的静动态分析及优化[D]. 田恒.郑州大学 2014
[6]直线滚动导轨副静动态特性的研究[D]. 古仁君.东北大学 2013
[7]立式加工中心静动态特性分析及关键部件优化[D]. 张伟.大连理工大学 2012
[8]高速数控车床CK7516GS进给系统动态特性研究[D]. 邓方平.中南大学 2012
[9]高速加工中心工作台系统的静动态特性分析及优化设计[D]. 张菲.陕西科技大学 2012
[10]精密数控机床典型结合面及整机静动特性研究[D]. 陈曦.吉林大学 2012
本文编号：3649678
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