数控落地铣镗床主轴箱动力学分析与结构设计研究

发布时间：2025-01-07 04:47

　　在数控机床中，进给伺服系统是数控装置和机床的中间联接环节，是数控系统的重要组成部分。通常设计进给伺服系统时必须满足一定的使用要求，才能保证进给系统的定位精度和静态、动态性能，从而确保机床的加工精确度。现代数控机床朝着高速、高效率和高精度的方向发展，进给系统的设计要求也就越来越高，因此深入研究数控机床进给系统的结构和伺服系统的动静态特性，这对数控机床性能的提高具有重要的理论和工程应用价值。本论文主要研究内容和结果有： (1)系统介绍了数控机床进给机械部件和伺服驱动系统组成的基础上，分析了进给系统的一些运动特性；(2)针对滚珠丝杠传动的进给机构，深入研究了进给机构中的摩擦、刚度、反向间隙等因素对进给系统动态性能的影响，并提出了相应的改进措施；(3)研究了滚珠丝杠进给机构的运动特性，提出了一个动态模型；(4)运用PRO／E软件建立了滚珠丝杠、镗轴、立柱实体模型，并运用有限元分析软件ANSYS进行模态分析，得到了系统的固有频率和振型；(5)基于机械振动理论，建立了进给系统的数学模型并对其进行了动力学分析，为伺服系统的动、静态性能分析提供理论依据；(6)通过对TK6915进给系...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图4.5数控落地铣膛床的实体模型图

图4.5数控落地铣膛床的实体模型模型的ANSYS分析证数控机床精度的一个主要因良好的动态性能。而传统的解必须对丝杠进行动力学研究。行分析，得到了丝杠的固有频率滚珠丝杠的安装都采用“双推一，只要轴承无轴向间隙，丝杠图4.6“双推一双推”支撑方式

图4.8丝杠简化模型

首先需要定义分析单元类型、实常数和材料属性等。可以通过上表4.4得到材料参数，再根据图4.7在ANSYS其模型如图4.8所示。{次低阴，《二二滚珠丝杠的材料是钢，故中建立丝杠的实体模型，图4.8丝杠简化模型2.对滚珠丝杠的实体模型进行网格划分接着对该模型进行网格划分，采用自由网格....

图4.9丝杠模型的网格划分模型

不能太密，否则会导致计算机计算量成倍增加，严重的可能会导致计算不能进行。同时网格密度也不能太稀疏，否则得不到比较精确的求解【22，2:1，3R，。本文滚珠丝杠划分好的网格模型如图4.9所示八拍图4.9丝杠模型的网格划分模型3.对滚珠丝杠的实体模型加载约束并求解该丝杠采用双推一双....

图4.10加载约束后的网格模型

由于这种支承方式两端固定，故其两端X、Y、Z三个方向的自由度全部被约束。所以在与轴承内圈接触的面上的所有接点都加上X、Y、Z三个方向的约束。加上约束后的有限元模型如图4.10所示。选择分析类型为模态分析，设置分析选项。ANSYs中提供了subspace子空间法等一共7种模态提取的....

本文编号：4024517