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高速雕銑機主軸系統(tǒng)動態(tài)特性分析
閱讀：2291 發(fā)布時間：2012-9-27
動態(tài)特性分析是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動力學領域里的一個重要研究方面。機床動力學特性是影響高速高精度機床性能的重要因素，直接影響機床的zui后加工性能，因此，機床結(jié)構(gòu)動態(tài)特性是機床評定的zui重要性能指標。結(jié)構(gòu)動態(tài)特性分析要求對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進行較為準確的數(shù)學描述，目前主要利用有限元方法技術來建立理論計算模型。有限元方法將連續(xù)系統(tǒng)離散為一個節(jié)點上互相關聯(lián)的離散結(jié)構(gòu)。當前優(yōu)化并改進現(xiàn)有機床結(jié)構(gòu)、設計開發(fā)機床新產(chǎn)品主要采用有限元方法，這樣不但減少了傳統(tǒng)設計中的樣機試制過程，同時降低了產(chǎn)品開發(fā)成本，縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。本文首先總結(jié)了國內(nèi)外結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的研究成果，然后以結(jié)構(gòu)比較復雜的某型高速雕銑機為研究對象，基于結(jié)構(gòu)彈性力學和模態(tài)分析理論，從分析電主軸系統(tǒng)的組成和工作特點入手，應用有限元方法系統(tǒng)地研究分析了電主軸系統(tǒng)在不同工況下的動、靜態(tài)特性。本文在綜合考慮提高計算精度和降低計算規(guī)模這兩個建模的根本問題的前提下，利用ANSYS軟件建立了合理的電主軸系統(tǒng)有限元計算模型。初步研究了組合結(jié)構(gòu)接合面的接觸處理方法，合理確定了電主軸系統(tǒng)有限元模型邊界條件。作者分析了系統(tǒng)的固有頻率和振型，并通過試驗模態(tài)分析對比分析了實測結(jié)果與理論計算值，表明本文采用的研究方法恰當，建立的理論計算模型正確。在模態(tài)分析的基礎上對電主軸系統(tǒng)進行了諧響應分析和瞬態(tài)分析，以考察系統(tǒng)的動穩(wěn)定性，驗證電主軸系統(tǒng)的強度和剛度是否滿足高速加工的要求，并在一定程度上分析了電主軸系統(tǒng)的加工精度。
一般認為雕銑機是使用小刀具、大功率和高速主軸電機的數(shù)控銑床。國外并沒有雕銑機的概念，加工模具他們是以加工中心（電腦鑼）銑削為主的，但加工中心有它的不足，特別是在用小刀具加工小型模具時會顯得力不從心，并且成本很高。國內(nèi)開始的時候只有數(shù)控雕刻機的概念，雕刻機的優(yōu)勢在雕，如果加工材料硬度比較大也會顯得力不從心。雕銑機的出現(xiàn)可以說*李兩者之間的空白。雕銑機既可以雕刻，也可銑削，是一種高精的數(shù)控機床。雕銑機這個概念zui先是由佳鐵提出并且實現(xiàn)的。
一般認為雕銑機是使用小刀具、大功率和高速主軸電機的數(shù)控銑床。國外并沒有雕銑機的概念，加工模具他們是以加工中心（電腦鑼）銑削為主的，但加工中心有它的不足，特別是在用小刀具加工小型模具時會顯得力不從心，并且成本很高。國內(nèi)開始的時候只有數(shù)控雕刻機的概念，雕刻機的優(yōu)勢在雕，如果加工材料硬度比較大也會顯得力不從心。雕銑機的出現(xiàn)可以說*李兩者之間的空白。雕銑機既可以雕刻，也可銑削，是一種高精的數(shù)控機床。雕銑機這個概念zui先是由佳鐵提出并且實現(xiàn)的。
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