伺服刀架结构力学分析及稳健性优化设计研究
发布时间：2020-07-31 10:01
【摘要】：数控刀架是高精度数控机床加工中心的核心功能部件,其结构复杂,技术含量很高,制造加工难度系数大。数控刀架的结构和性能直接影响数控机床加工工件的精度、效率,并且与数控机床的精密度密切相关。本文以某型号伺服刀架结构为研究对象,对伺服刀架进行静力学、动力学特性研究,并对其关键部件端齿盘进行了稳健性优化设计研究。本文的主要工作内容如下：(1)对伺服刀架的三维CAD模型进行简化处理,利用有限元前处理软件HyperMesh对其进行网格划分,连接方式及边界条件的处理,建立伺服刀架整机有限元模型。(2)对三种加载工况下的刀架有限元模型进行静力学计算,对其刚度进行分析与评价；进行模态分析计算,得出固有频率和振型,分析伺服刀架的动力学特性。(3)基于提高伺服刀架整机刚度的目的,对刀架各主要零件和连接面进行灵敏度分析,确定端齿盘为影响刀架整机刚度的关键部件；对端齿盘结构进行分析确定其齿形角及内外齿长比为优化设计变量,并对端齿盘结构进行参数化建模。(4)对端齿盘结构进行稳健性优化设计,通过均匀拉丁方试验设计方法和响应面模型法,拟合得到设计变量与内端齿盘外缘的最大变形量(即端齿盘刚度)之间的响应面模型,用响应面模型代替实际模型对其进行稳健性优化设计。通过对端齿盘的稳健性优化设计,确定端齿盘的齿形角为45。,内外齿长比为2时端齿盘的刚度较好且具有较高的稳健性。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG659
【图文】：
b\0逡逑图１－１邋Ｓａｕｔｅｒ伺服刀架逦图１－２邋Ｈ片式端齿盘逡逑１．２．２国内刀架发展及研究现巧逡逑我国火陆的机床产业从上化纪五十年代开始起步，并在巧联的巧助下速立了逡逑沈阳第一机床厂，随后又研制出数控机床。但由于当时晵内工业基础设施落后、逡逑国民经济水平低下，加上特殊时湖的消极政策的干扰，\∧诨苍诖撕螅玻澳甑腻义希插义
本文编号：2776322
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG659
【图文】：
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