数控坐标镗床主轴动态精度研究

发布时间：2017-11-07 12:18

  本文关键词：数控坐标镗床主轴动态精度研究

  更多相关文章： 动态精度 动力学建模 多体动力学 主轴 锤击法模态试验

【摘要】：随着科学技术的突飞猛进,开发精度高、动态特性好的机床已经成为整个机床开发工作的迫切需求。而主轴作为机床最主要的加工部件,直接对工件进行加工操作,其运动精度和动态性能将直接影响工件的最终精度。所以,要想提高机床的加工精度,就务必提高主轴的精度。本文以高精度数控坐标镗床为研究对象,对其主轴进行了模态实验、有限元动力学仿真以及刚体状态下的多体动力学仿真,并将这两种仿真软件相结合,提出了一种用以得到机床主轴动态精度的方法,得到了主轴的动态精度。为了得到主轴的真实模态参数,本文首先根据主轴结构在LMS Test.Lab软件中建立了实验所需的模型,并紧接着对主轴进行了锤击法的模态试验。实验模型的建立中,充分考虑了主轴的结构特征,安排合理的传感器布置位置,以避免产生模态的遗漏。得出客观真实的主轴模态数据之后,根据主轴的三维模型对主轴进行了细致的网格划分,并进行有限元仿真,结合仿真结果和实验结果,验证了有限元柔体模型的正确性。之后,通过多体动力学软件建立了主轴包含丝杠、导轨等可动结合部的多体动力学刚体模型,并对驱动主轴的丝杠进行驱动定义,仿真得出了相关结合部的受力情况,进而将受力情况导入有限元柔体模型中,得到主轴在运动过程中的动态精度。通过将得到的主轴精度与机床设计精度对比,分析了提高机床精度迫切需要解决的问题在哪,这对机床优化具有很好的指导意义。同时,这样一种新方法的提出,也会使得日后在设计、优化主轴结构的过程中,可以对主轴可能的动态特性有很好的预测和评判作用。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG537

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 傅维椿;阎一工;;提升机主轴材料的断裂特性[J];矿山机械;1986年04期

2 胡友安;黄幼玲;周军;;主轴结构优化的有限元方法[J];河海大学常州分校学报;2007年01期

3 王海涛;李初晔;;提高主轴整体质量的设计方法研究及应用[J];制造技术与机床;2013年04期

4 孙铭启;谈谈有关刚性主轴设计的几个问题(续)[J];组合机床通讯;1965年04期

5 蒋式昕;;切削有色金属的超高精度主轴[J];仪器制造;1983年06期

6 申旭东;主轴、支承系统设计[J];中国酿造;1985年03期

7 杨厚华;夏荣海;;提升机主轴的逐点计算法[J];矿山机械;1985年01期

8 钟恩光;王明道;;提升机主轴的优化设计[J];矿山机械;1987年06期

9 夏雨;张云玲;王丽萍;;小型铣削中心主轴的静态特性与模态分析[J];机械制造;2009年03期

10 李晔;郭海芳;;冶金运输车主轴结构设计[J];中小企业管理与科技(下旬刊);2012年12期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 温建立;熊万里;黄红武;;一类新型结构的高速精密主轴单元的振动特性分析[A];振动利用技术的若干研究与进展——第二届全国“振动利用工程”学术会议论文集[C];2003年

2 赵国平;吕允通;赵维平;邵立秋;;和面机主轴结构的改进[A];中国机械工程学会包装与食品工程分会第五届学术年会论文集[C];1998年

3 万永丽;;数控立式铣床的特性及主轴结构的研究[A];2004年十一省区市学术年会论文集[C];2004年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李伟;高速精密气动微主轴的关键技术研究[D];湖南大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 程茂龙;基于虚拟仪器的主轴动静态特性测试系统的研究[D];浙江大学;2015年

2 周玉杰;短电弧数控铣床主轴结构优化设计及动态特性分析[D];新疆大学;2015年

3 戎榕;小型动静压振动主轴的设计与实验研究[D];浙江工业大学;2015年

4 李德生;瓷砖行星端面抛光机运动及结构研究[D];景德镇陶瓷学院;2013年

5 张璐;数控加工中心主轴热特性分析[D];东北大学;2014年

6 王军洁;摩擦焊机主轴的静动态特性的分析与研究[D];西安科技大学;2015年

7 史鑫鹏;基于刚度优化的机床主轴结构设计与仿真[D];宁夏大学;2016年

8 于志强;气膜冷却孔电火花加工用主轴机构优化设计[D];烟台大学;2016年

9 于文东;数控车床主轴分析与热特性测试[D];大连理工大学;2015年

10 管峰;气体静压主轴设计及关键技术研究[D];国防科学技术大学;2014年

，

本文编号：1152397