五轴数控刀具磨床关键零部件的结构设计及动态特性分析

发布时间：2024-02-24 02:18

　　随着现代制造技术的发展,人们对高精度特型刀具的品种和数量的需求越来越大,刀具的刃形也越来越复杂,这类刃形复杂的刀具,采用普通工具磨床和传统工艺方法来制造很难实现,这使得世界各国都在研究五轴联动的数控工具磨床。电主轴直驱磨削模块不仅输出转矩大,承载能力高、可靠性好,而且具有快速的动态响应和高的精度。但是这种电主轴直驱方式的刀具磨床需要怎样的机械结构去实现,以及这种直驱方式下对关键零部件的动态特性是否满足强度、刚度以及加工要求,值得我们研究和探讨。本文通过对五轴数控刀具磨床的研究,参考并结合了前人对五轴数控刀具磨床的设计研究,完成了五轴数控刀磨床虚拟样机的设计。本文主要研究内容如下:(1)本文完成了五轴数控刀具磨床的总体结构设计,按照总体设计方案,在Solidworks三维软件中完成各模块的几何建模以及各模块的装配。(2)本文完成了对关键零部件的静动态特性分析,通过静力学分析校核关键零部件设计的合理性,分析受力情况对零件精度的影响,表明在受到静力状态下关键零部件的变形量能够满足刚度要求。(3)本文通过动态特性分析中的模态分析,分析零部件自由状态与约束状态下的固有频率,分析得出结论床身、滑台...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１刀具图??

杂，磨削很难做到一次性成型。此时，利用磨削原理与多轴联动的数控刀具磨床的出??现很好的解决高硬度材料以及表面复杂的形体的加工问题。五轴数控刀具磨床主要用??于加工立铣刀、球型铣刀、成型铣刀等等，能够磨削金属切削刀具的刃口、沟槽以及??外圆、平面、复杂平面。由于是五轴联动控制，工件....

图２．２方案一??

五轴数控刀具磨床关键零部件的结构设计及动态特性分析?第２章五轴数控刀具磨床的结构设计??实现Ｘ，Ｙ方向的进给运动的同时，还要实现Ａ回转进给模块与Ｃ回转进给模块。这??样设计的优点在于，Ｚ方向进给运动独立，大大提高了支撑立柱的刚度，结构简单、??紧凑；但是由于工件模块结构过于复杂，....

图２．３方案二??

五轴数控刀具磨床关键零部件的结构设计及动态特性分析?第２章五轴数控刀具磨床的结构设计??实现Ｘ，Ｙ方向的进给运动的同时，还要实现Ａ回转进给模块与Ｃ回转进给模块。这??样设计的优点在于，Ｚ方向进给运动独立，大大提高了支撑立柱的刚度，结构简单、??紧凑；但是由于工件模块结构过于复杂，....

图２．４方案三??

第２章五轴数控刀具磨床的结构设计?五轴数控刀具磨床关键零部件的结构设计及动态特性分析??方案三：如图２．４所示，同样分为工件模块与砂轮模块两个部分。其中工件模块??需要实现Ｘ、Ｙ、Ｚ方向的进给运动以及Ａ回转进给运动；砂轮模块主要实现Ｃ方向??回转进给运动。这样设计的优点在于，工件....

本文编号：3908360