卧式加工中心转台结构的动静态分析及优化

发布时间：2017-07-29 15:03

  本文关键词：卧式加工中心转台结构的动静态分析及优化

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【摘要】：随着精密机床向高度、高精、高柔度方向的迅速发展,除了要求机床重量轻、成本低、使用方便和具有良好的工艺性等特点外,也要求机床具有较高的加工性能。而机床的加工性能又与其动静态性能紧密相关,事实证明,随着机床加工性能的不断提高,对机床动静态性能的要求也越来越高。本文以卧式加工中心转台为例,对影响卧式加工中心转台动态特性能的因素进行了探究。本文重点从以下几个方向进行探究：(1)通过模态试验测试卧式加工中心滑块导轨结合面的动力学特性,得出结合面的动力学特性参数并应用于卧式加工中心转台的动力学建模。(2)建立卧式加工中心转台的有限元模型,对其进行静动力学分析,分析转台的静态刚强度以及固有频率。(3)最后对卧式加工中心转台结构进行参数化建模,以转台设计变量进行优化,得出最优解,并进行了轻量化设计。
【关键词】：转台 模态分析 有限元法 结构优化 轻量化
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 论文的研究背景与课题来源9
• 1.2 国内外研究现状9-18
• 1.2.1 机床结合面特性参数的研究方法10-11
• 1.2.2 实验模态分析技术概况11-12
• 1.2.3 数控机床结构动态优化方法的研究12-18
• 1.3 本文主要研究工作18-19
• 第二章 有限元法的动静态分析理论19-31
• 2.1 有限元方法的发展和应用19-20
• 2.2 有限元方法的实现过程20-21
• 2.3 有限元分析软件21-24
• 2.3.1 ANSYS发展过程21-22
• 2.3.2 ANSYS软件的功能及特点22
• 2.3.3 ANSYS软件分析过程22-24
• 2.4 静力分析24-27
• 2.5 模态分析基本理论27-30
• 2.6 本章小结30-31
• 第三章 转台的模态实验和分析31-53
• 3.1 动力学建模方法31-33
• 3.1.1 理论(解析)模态分析31-32
• 3.1.2 实验模态分析(EMA)32
• 3.1.3 理论—实验相结合的模态分析32-33
• 3.2 模态试验理论分析33-36
• 3.3 测试方法和基本测试系统36-38
• 3.3.1 测试方法36-37
• 3.3.2 LMS测试系统37-38
• 3.4 滑块导轨系统的模态测试与分析38-43
• 3.4.1 测试前处理及过程38-40
• 3.4.2 测试后处理及结果分析40-43
• 3.5 滑块导轨系统的CAE建模及模型验证43-46
• 3.6 转台的模态测试与分析46-52
• 3.7 本章小结52-53
• 第四章 卧式加工中心转台结构优化53-69
• 4.1 转台结构有限元分析54-60
• 4.1.1 转台主体结构有限元建模54-57
• 4.1.2 转台静态分析57-59
• 4.1.3 转台的模态分析59-60
• 4.2 转台零部件优化60-65
• 4.3 转台轻量化设计65-68
• 4.4 本章小结68-69
• 第五章 结论及展望69-71
• 5.1 总结69
• 5.2 展望69-71
• 致谢71-73
• 参考文献73-76

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本文编号：589705