直驱式数控转台的静动态特性分析及结构优化

发布时间：2024-03-10 06:06

　　近年来直驱技术越来越广泛的应用于数控转台领域,而依据以往技术进行设计的直驱式数控转台不仅在静动态性能方面存在着不足,结构也较为笨重,为解决直驱式数控转台存在的此类问题,本文以自主研发的直驱式数控转台为研究对象,采用CAE/CAD技术对产品进行静动态特性分析及优化设计。本文的主要研究内容如下:1、根据实际工作情况,对转台所受的铣削力和关键零件刹车盘所受的液压压力和切削力矩进行计算。建立转台的三维参数化模型并通过合理简化后划分网格生成有限元分析模型;对刹车盘和转台的不同工况进行静力学分析获取其静态特性,以此验证刹车盘和转台的强度和静刚度;通过进行应力实验并对比静力学分析结果验证了静力学分析的准确性。2、对数控转台进行约束模态分析,获取转台的各阶固有频率及振型;在模态分析的基础上对转台进行谐响应分析,确定转台台面在铣削力加载在不同位置时各个频率下的动态响应值,获取转台的动态特性。3、对刹车盘和数控转台整机选取设计变量,应用CCD中心取点法分别对刹车盘和转台选取设计实验点并对各实验点进行有限元分析,得到刹车盘设计变量对其质量和最大应力的响应关系及转台设计变量对其最大变形、质量和一阶固有频率的响...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１直驱式数控转台结构阁??

轴承进行旋转，在旋转过程中通过编码器实时反馈角度信息调整位置，在主轴旋??转至指定位賈时，刹车制动装置产生作用，将主轴位置固定，即可进行工件的加??工。其结构原理如图２．１所示。??１??１．台面２．轴承３．力矩电机４．机架５．主轴６．刹车机构??图２．１直驱式数控转台结构阁??....

图２．２直驱式转台刹车结构示意图??

作用下刹车制动盘会产生弹性变形被压紧在上下静摩擦环之间从而产生足够大??的摩擦力矩，从而产生双面制动使转台旋转部分保持在正确位置，完成刹车。刹??车机构的结构图如图２．２所示。??１．中心转轴２．轴承３．活塞４．下部静摩擦环５．刹车制动盘６．上部静摩擦环７．转台台面??图２．２直....

图２．３高速立铣削加工模拟图??

?３??根据转台的实际应用情况，这里以圆柱立铣刀作为高速铣削的分析对象，其??加工模拟示意图如图２．３所示，Ｄ为圆柱立铣刀的直径，ａＰ为铣削深度，ｆｚ为每??齿进给量，ａｅ为铣削宽度，圆柱立铣刀以铣削深度ａｐ切入工件中，以每齿进给量??ｆｚ、铣削宽度ａｃ和工件做相对运动。??刀具....

图２．４活塞结构示意图??Ｆｉｇ．２．４?Ｐｉｓｔｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ??

中刹车盘与中心轴通过螺栓连接，在不进行刹车工作时可随中心轴旋转，液压缸??采用双作用单活塞杆液压缸，通过液压作用带动活塞产生拉、压力，因此刹车机??构的制动盘主要受力为活塞杆的推力。活塞的结构图如图２．４所示。????１????Ｗ／，?Ｉ?ｗＡ??Ｋ？?ＨＩＯ?Ｉ?ＶＩ??＾?么....

本文编号：3924361