VDF-850型立式加工中心静动态特性分析与铣削稳定性预测

发布时间：2021-03-31 01:39

　　实现机床静、动态精度和切削稳定性的准确预估,是设计高档数控机床的关键。利用有限元平台对机床进行分析与优化已是机床设计过程中必不可少的环节。本文采用有限元法、试验模态法以及切削动力学理论,开展VDF-850型立式加工中心的静动力学机理和铣削稳定性研究。主要内容包括:（1）立式加工中心静动态特性分析。在考虑各结合面动态特性的基础上,采用有限元软件ANSYS Workbench对VDF-850型立式加工中心进行静动力学分析。另外针对主轴固有频率及不同轴承预紧力对主轴动态特性的影响进行分析。结果表明,1)立式加工中心的强度和刚度均满足设计的要求,且在第一阶和第三阶固有频率处易引发振动;2)主轴受到0到500N预紧力时,其固有频率呈上升趋势且和预紧力成正相关;3)主轴在第一阶固有频率处易引发共振。（2）立式加工中心的刀尖点试验研究。首先对模态试验的相关理论、试验器材、试验步骤以及注意事项进行阐述;其次利用锤击法搭建立式加工中心刀尖点模态试验平台,获取刀尖点频响函数;最后提取各阶固有频率与立式加工中心有限元仿真的计算数据相对比。结果显示,刀尖点的试验与仿真结果极为相近,各阶固有频率较为吻合,且最大... 

【文章来源】：安徽工业大学安徽省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

技术路线

) 有限元法的概念限元法是一种数值分析技术，它把一个连续系统或物体划分为有限个且接的单元，通过对这些单元施加载荷并进行分析，最后根据一定的方法新组合成近似原系统或物体进行综合求解。其基本思想是以“化整为零主旨将连续体划分为有限个单元，并对离散的单元进行分析，最后将合成整体。限元法的分析过程可分为以下3 个步骤： 离散化散化是有限单元法的基础，根据不同精度和效能等条件要求，将整个系个单元，假定这些单元之间通过节点进行连接，所有的计算分析都以此网格划分是影响有限元分析速度和精度的关键因素，在划分网格时需要小、形状以及密度等因素。 单元分析分析连续体的问题上，通常创建单元位移函数，利用虚位移和最小势元节点位移与节点力之间的关系，即单元刚度矩阵，分析过程如下图 2

VDF-850 型立式加工中心静动态特性分析与铣削稳定性研究分析分析的基础上，通过使用结构力的平衡条件和连续条件，根据重新联结成整体，并设置边界条件，随后对其进行分析，从而程组。 Workbench 软件介绍 Workbench 是新一代协同仿真环境，于 2002 年由 ANSYS 公SYS Workbench 提供了 CAD 双向参数链接互动、项目数目自参数管理，使其在双向的参数传输、项目管理和协同仿真方面的模型进行高质量的网格划分。 Workbench 的分析流程如图 2.2 所示。


本文编号：3110528