高速磨床整机动态特性研究

建立了某高速凸轮轴磨床整机的三维有限元模型,利用反求方法确定了结合部的基础参数,对整机进行了模态分析,初步确定了整机动态性能的薄弱环节,研究了结合部刚度参数对整机低阶模态的影响,提出了结构改进方案。建立径向基函数近似模型表征床身—工作台系统结合部刚度与其固有频率之间的隐式函数关系,通过对该系统进行模态实验测试,并与优化方法相结合,确定了该高速磨床床身工作台系统的结合部刚度参数。结果表明,该方法对整机建模和动力学性能的分析简单有效,增加垫板在床身上的约束可以有效地改善该高速磨床的动态特性。     

数控磨床床身的有限元分析及结构改进

数控磨床是最常用的精加工机床,床身是机床关键的基础部件,也是机床动刚度的保障。以某数控磨床床身为研究对象,利用Pro/E软件进行了几何建模,运用ANSYS Workbench有限元软件对简化后的床身进行了模态分析。通过模态分析找到了床身的薄弱环节和共振频率。为改善床身的动态特性,在不改变工作特性及加工难度的条件下提出了几种改进方案,对这几种方案再次进行了模态分析。通过对比确定了床身结构改进的最优方案,为床身的结构设计提供了理论依据。     

磨床床身结构分析与优化设计

磨床床身同有频率是评价床身动态性能的一个重要参数,提高床身的固有频率能有效地提高床身结构刚度.对床身原模型进行模态分析,找出床身结构设计存在的薄弱环节,再对床身进行结构改进,以提高床身的固有频率.通过采用不同的改进方案,比较改进后所取得的结果,得出优化方案,同时也为床身的结构设计提供了理论依据.     

轻型操作臂结合部弹性约束动力学特性及实验研究

对结合部弹性约束下轻型操作臂系统的动力学特性进行了研究。首先,基于结合部的线约束刚度,建立了轻型操作臂的弹性约束模型,得到系统的频率特性方程;其次,基于建立的弹性约束模型,采用哈密顿变分原理推导了系统的振动位移方程;最后,采用理论仿真和实验方法对轻型操作臂弹性约束系统的动力学特性进行分析,探讨了结合部弹性约束对系统动态特性的影响机理。研究结果表明：所建弹性约束模型能够表征结合部的弹性约束作用,尤其对高阶模态的分析具有较高精度;在弹性约束区域内,频率与约束刚度之间具有幂函数关系特征,前两阶频率拟合误差分别小于0.08%和0.45%;振动位移分析误差为2.38%,通过实验验证了系统弹性约束模型和动力学分析结果的正确性。     

柴油机缸盖罩动态特性分析与改进

以某四缸柴油机铸铝缸盖罩为研究对象,融合频谱分析法、近场声压法及模态分析法的识别优势,分析缸盖罩的动态特性。首先在标定工况下采用时频谱结合频响函数分析了缸盖罩的振动响应特性,然后基于近场声压法定位分析了缸盖罩结构噪声的辐射特性,在建立缸盖罩有限元仿真模型基础上,再结合试验模态法与计算模态法获取了缸盖罩在柴油机约束状态下的模态特性,找到了导致结构动态特性变差的薄弱环节,最后采取薄弱结构加强筋设计与隔声措施优化了缸盖罩的动态特性,并进行了降噪试验验证。     

五轴工具磨床床身的结构分析与轻量化研究

以五轴联动工具磨床的床身为研究对象,分析了磨床在极限位置使用情况下床身的静态特性,找到了床身变形最大区域.通过自由模态分析和约束模态分析,得到床身各阶模态的振动特点,并从最大变形区域中选取一点进行谐响应分析,预测床身的持续动力特性.根据分析结果,找出薄弱环节,在保证床身动静态特性不降低的基础上对床身进行轻量化研究,最终减重7.73％,节省了材料与成本.     

不同支承条件下梁结构弯曲振动的固有特性

根据梁模型端部的四种不同支承条件,将梁模型区分为一般支承梁、弹性支承梁、约束简支梁和约束悬臂梁四种,分别由各自的边界条件和梁弯曲振动模态函数的一般表达式推导出了这四种不同支承条件下梁模型弯曲振动的模态函数及其频率方程,计算得到了四种支承条件下梁模型的前两阶振动模态,具体分析了支承刚度对其特征值的影响.根据该方法,可以得出任意约束刚度下梁弯曲振动的任一模态及其特征值,其结果可以直接用于工程设计与分析.对于各种支承条件下的弹性约束刚度,根据梁的实际支承情况合理选取.     

精密机床床身的模态分析与结构优选

基于ANSYS提供的APDL语言，对MB2000版辊磨床床身零件进行了参数化建模，从而可以通过改变床身模型上的某些设计参数，方便地对原床身设计进行修改。为进一步对床身进行优化设计提供了条件。通过对原MB2000版辊磨床床身各阶模态的研究和分析，指出了床身结构刚度的薄弱环节和影响机器性能的原因，从而提出了床身零件的两种改进方案。通过对该两种改进设计方案进行的模态分析结果与原床身模态分析结果的比较，实现了床身结构的优选。     

考虑结合部影响的卧式斜床身车床的动力学特性分析及优化

以某卧式斜床身车床为例,采用机床结合部特性仿真分析的有限元方法,建立基于结合面的整机有限元模型,根据实际工作情况对床身进行有静力析,得到最大应力变形和最大应力值。对整机进行模态分析,得到结合部对模态影响结果。根据静动态分析结果对床身结构进行优化,结果表明优化后床身静动态特性有显著提高。     

CK1440型数控车床床身动态特性分析

基于ANSYS有限元分析软件对数控车床床身底座部件进行了计算模态分析,研究该机床部件的动态特性,获得CK1440数控车床床身低频段的固有频率和振型.通过对各阶模态振型的分析,找出床身结构的薄弱环节,为结构优化设计提出改进措施.     

ANSYS Workbench集成研发平台下的机床床身有限元分析

运用Pro/E和ANSYS Workbench集成研发平台,对某型机床床身进行了典型工况下的静态分析及模态分析。得到了床身在此工况下的静态特性及模态特性。并在此基础上,进行了床身内部筋板厚度的灵敏度分析,给出了相应的床身最大变形量及其振动一阶固有频率的变化情况。结果表明,CAD软件与集成研发平台的协同应用为机床的设计和分析提供了极大的方便。     

动态载荷激励下的床身结构动力学响应

考虑到数控加工系统的振动及噪声问题,建立了数控机床床身的参数化有限元模型,在模态分析基础上计算固有频率与振动幅值。以简谐力作为动态激振载荷,在350-800Hz频率段进行扫频计算,获得了位移—频率和应力—频率曲线,确定了各阶共振频率点的响应幅值,谐振响应结果表明第2阶模态频率对床身的危害性较大。采用Full方法(完全法)对床身进行瞬态动力学分析,计算出了时域下的位移和加速度响应曲线,分析了机床启动阶段冲击载荷对床身的激励影响。在参数化建模基础上实现了床身结构动力学优化,使其动力学性能得到有效改进,有利于数控机床的高速化发展。     

基于ANSYS Workbench的锭子模态分析

首先通过一系列计算得出纺锭轴承的弹性基础刚度值,然后基于ANSYS Workbench有限元分析软件对细纱机锭子进行了模态分析,得到锭子的前6阶固有频率及振型。模态分析时锭尖和纺锭轴承处的约束采用弹性支承,并设置弹性支承刚度为计算出来的弹性基础刚度值。最后对纺锭轴承的弹性基础刚度值进行了参数化分析,验证了由计算得出的刚度值的合理性。     

加工中心床身尺寸元结构方法的优化研究

针对某加工中心床身结构特点及性能要求,采用有限元理论中Block Lanczos法对其进行模态分析,经分析得出一阶模态振型为立柱侧的床身沿Y方向上下摆动;二阶模态振型为沿Z方向前后摆动;三阶模态振型为在XOZ平面内床身整体发生扭曲变形;四阶模态振型为在XOZ平面内床身整体发生扭曲变形。之后对加工中心床身尺寸元结构的优化进行了研究,在床身基本尺寸不变的前提下,以加工中心床身尺寸元结构的固有频率为优化目标,提出了加工中心床身结构的改进方案,并最终通过分析确定了加工中心床身相应元结构的最优方案,即在加工中心床身结构质量减小的情况下,动态性能得到改善,此筋格的元结构尺寸优化是有效的。     

基于Creo Simulate的冰激凌灌装机床身有限元分析及优化

利用有限元分析软件Creo Simulate对某公司生产的系列冰激凌灌装机的床身进行模态;根据仿真分析结果,针对床身设计中的薄弱环节进行结构优化,对改进后的床身进行模态分析.结果表明,优化后床身的结构性能较原设计得到显著提高.     

高速磨床机械结构参数化建模与模态分析

基于动态子结构法建立了高速磨床零部件和整机的实体参数化模型,利用MSC. Patran/Nastran建立了高速磨床机械结构的有限元模型,并对主轴、床身和床身-工作台组合结构进行了模态分析。应用LMS振动及动态信号采集分析系统对主轴、床身和床身-工作台组合结构进行了实验模态测试与分析。实验表明,采用基于假想材料的高速磨床结合部模拟技术可使磨床组合结构的动态实验结果与有限元模态分析结果相吻合,实验测试得到的高速磨床机械结构动态特性和利用有限元软件仿真分析得到的结果是一致的,说明利用子结构法建立高速磨床机械结构实体参数化模型是正确可行的。     

机床床身结构螺栓连接参数修正

以机床床身为研究对象,采用ANSYS有限元分析软件对地脚螺栓固定下三维模型开展模态分析,同时针对已完成产品的试制床身开展模态试验。通过对比试验模态和仿真模态的偏差,并以仿真-试验模态固有频率及模态振型偏差量为目标,将地脚螺栓等效弹簧刚度作为修正参数,开展动力学模型修正。结果表明,床身-弹簧约束模型反映出弹簧刚度影响着床身的动态特性,修正后的仿真模型能够较好预测床身与地脚螺栓连接的动态性能,为高性能机床的数字化设计与制造提供理论依据。     

GT650机床床身结构特性分析与研究

为了改善GT650床身结构的动静态特性,应用有限元法对床身实体模型进行静态分析和模态分析。根据计算得到床身的动静态特性,分析床身模型的薄弱环节,进行结构改进设计和优化,使床身的结构动静态特性得到了明显改善。     

卧式加工中心床身动静态特性分析与试验研究

针对机床关键部件动、静态特性分析和试验研究的问题,以某卧式加工中心的床身为研究对象,建立了该床身的三维模型,应用HyperMesh进行了网格划分,并进行了动、静态特性有限元分析。采用力锤激励法进行了模态试验,并用模态判定准则(MAC)验证了模态试验的正确性。对比有限元分析和试验结果,表明床身静刚度满足要求,抗破坏能力较高;床身前端为薄弱环节,其X、Y向比Z向薄弱,为后续的优化设计提供依据。     

低速走丝线切割机床身模态分析与结构优化

介绍低速走丝线切割机床身模态分析与结构改进,利用HyperWorks良好的前后处理功能进行床身模态分析,并根据分析结果提出三种改进方案,通过比较它们对床身动态性能的影响,确定最终改进方案.