基于ANSYS的数控滚齿机分析及结构改进

发布时间：2017-09-27 03:23

  本文关键词：基于ANSYS的数控滚齿机分析及结构改进

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【摘要】：随着机床向高精、高速、高效、数控及高光洁度方向发展,对其加工性能的要求越来越严格。机床的加工性能与其结构的静力与动态特性密切相关,这已经成为衡量机床结构性能优异的重要指标。机械零件加工过程中产生的碎屑是机械加工工艺造成的必然发生的问题。如果产生的碎屑不能及时的清除掉,形成无法清除掉的积屑瘤。当零件啮合时,积屑瘤可能脱落,从而加大零件的磨损,造成零件损坏,引起冲击,振动和噪声,更严重会有零件报废的可能,对机械设备造成不可逆转的破坏。所以减少或消除积屑瘤的产生不仅可以增加零件的寿命,还能大大提高设备的可靠性和安全性。本论文结合工厂生产实际,以某型数控滚齿机为研究对象,首先对某型数控滚齿机设备结构及特点、加工方法、加工工艺过程、工作原理等进行分析,找出影响滚齿机性能的主要参数,同时对数控滚齿机坐标轴进行分析。其次对加工过程中出现的齿顶部和齿根部产生的积屑瘤进行剖析,提出减少或消除积屑瘤影响的措施,同时从硬件和软件两方面进行,根据影响程度对滚齿机结构、过滤系统等进行调整更新及改进,大大减少积屑瘤的产生,提高了加工质量,使齿轮加工不合格率降到5%以下。最后采用ANSYS有限元分析软件,对滚齿机的关键部件工作台进行模态分析,确定前十阶的固有频率与振型,找出薄弱环节,并对此进行优化分析以及优化前后的对比,可以看出优化后数控滚齿机的主要性能指标都有较为显著的提高,使其远离共振区,进一步提升滚齿机的加工精度和质量。
【关键词】：数控滚齿机 积屑瘤 有限元分析 模态分析 结构改进
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG612
【目录】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1. 绪论9-15
• 1.1 课题背景9
• 1.2 滚齿机的国外研究现状9-10
• 1.3 滚齿机的国内研究现状10-11
• 1.4 目前积屑瘤研究现状11-12
• 1.4.1 积屑瘤的形成11-12
• 1.4.2 积屑瘤问题研究现状12
• 1.5 课题研究主要内容12-15
• 1.5.1 本课题研究的对象12-13
• 1.5.2 主要研究内容13-15
• 2. 齿轮加工基本原理15-22
• 2.1 齿轮加工方法15-16
• 2.2 齿轮加工工艺过程16-17
• 2.3 滚齿机的加工原理17-21
• 2.3.1 普通滚齿机的加工原理17-18
• 2.3.2 数控滚齿机的加工原理18-19
• 2.3.3 数控滚齿机的坐标轴分析19-21
• 2.4 本章小结21-22
• 3. 数控滚齿机结构调整及改进22-45
• 3.1 GP300 数控滚齿机设备结构分析22-30
• 3.1.1 GP300 滚齿机主要参数22-24
• 3.1.2 滚齿机冷却过滤系统24-25
• 3.1.3 某型滚齿机加工方式25-30
• 3.2 现存问题及分析30-34
• 3.3 齿轮机结构调整及改进34-41
• 3.4 设备对加工结果的影响41-44
• 3.4.1 硬件方面41-42
• 3.4.2 软件方面42-44
• 3.5 本章小结44-45
• 4. 数控滚齿机主要部件的有限元分析45-58
• 4.1 实体模型的建立45-46
• 4.2 有限元模型单元的选取与网格的生成46-47
• 4.2.1 有限元分析模型的网格生成方法概述46
• 4.2.2 网格的划分46
• 4.2.3 数控滚齿机工作台有限元模型网格的生成46-47
• 4.3 数控滚齿机工作台的有限元模态分析47-52
• 4.3.1 自由模态的分析意义47
• 4.3.2 模态的固有频率47-48
• 4.3.3 数控滚齿机工作台自由模态分析48-52
• 4.4 数控滚齿机主要部件工作台的优化52-54
• 4.5 优化结果的处理及分析54-57
• 4.6 本章小结57-58
• 5. 结论58-59
• 参考文献59-62
• 致谢62-63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：927339