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。     

复杂机械结构的参数化建模及模态分析

利用特征建模技术和参数化建模技术建立某军用柴油机机体、曲轴、缸盖的三维实体模型,并组成机体 曲轴 缸盖的组合结构.采用动态子结构法建立机体 曲轴 缸盖组合结构的参数化实体模型,并对参数化实体模型进行有限元模态分析.无论是从理论角度还是试验角度都难以获得组合面间的刚度与阻尼特性,故采用虚拟材料来模拟结合面特性,反复修正虚拟材料的特性常数,使组合结构的有限元模态分析结果与试验结果吻合.对比结果显示,所建机体 曲轴 缸盖组合结构的参数化模型是正确的,这种参数化实体模型的建立可为下一步的动力学仿真研究奠定基础.     

高速卧式加工中心床身结构模态优化设计研究

通过对高速卧式加工中心床身的结构、模态振型及振幅的分析,结合各参数在床身重要结合面处的灵敏度,设计了床身结构的综合优化方案。将优化后的模型再次导入ANSYS进行模态分析,并将工作台处及导轨处的最大振幅与优化前进行比较,结果表明,基于这种模态优化方法,床身工作台及导轨处最大振幅较优化前均明显减小。     

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。     

超高速磨削机床主轴系统模态分析

针对液体动静压轴承支撑的超高速磨削主轴系统工作的特殊性,在机床工作过程中,主轴高速旋转,动静压轴承的支撑刚度随转速动态变化.为了解主轴系统工作过程中的动态特性,应用Flunent软件求解液体动静压轴承的动态支撑刚 度,而后在此基础上利用有限元分析软件ANSYS建立超高速磨床主轴系统的三维有限元模型,并对其进行模态分析,得到了各阶固有频率和振型.通过设置不同转速下轴承的支撑刚度,获得主轴系统模态分析结果,并利用图解法求解出主轴系统的临界转速.分析结果表明主轴系统在高速旋转状态下,系统的结构刚度会发生变化,使主轴系统的固有频率改变,并且随着转速提高差异越显著.通过振动试验测试验证仿真分析的可靠性,经分析可知,试验与仿真的误差主要来源于支撑模型的简化.     

基于灵敏度分析的五面加工中心床身结构优化设计

机床床身是机床的重要部件,它起着支撑立柱、工作台等部件的作用,其性能的好坏直接影响到机床的加工精度。在对HX7910五面加工中心床身结构动态优化设计过程中,建立HX7910五面加工中心床身的有限元模型,分析了其前六阶模态。根据分析结果确定筋板为优化对象,采用灵敏度优化法首先对床身内部筋板结构参数进行动态灵敏度分析。在灵敏度分析基础上,进行结构优化设计,得到了较优的结构参数,提高了加工中心床身的动态特性,从而提高床身的性能。     

基于RCSA的深孔内圆磨床主轴端点频响函数预测

基于响应耦合子结构分析法预测了深孔内圆磨床主轴端点的频响函数。首先对磨床主轴进行子结构划分,计算各子结构自由状态下的频响函数矩阵,然后顺序刚性耦合各子结构的频响函数矩阵,对轴承支撑点使用结构修改法修改轴承约束下的已耦合子结构频响函数矩阵,直至耦合到最后一个子结构,得到主轴端点的频响函数。以某深孔内圆磨床为研究对象,分别基于该方法和有限元法,对其主轴端点的频响函数进行预测,并对其进行实验测试。实验及分析结果表明：该方法预测精度高于有限元分析方法预测精度、计算速度快,便于深孔内圆磨床主轴系统的结构优化。     

基于ABAQUS的JKM8330数控机床砂轮主轴有限元分析

应用Python语言实现对ABAQUS的二次开发,建立了JKM8330数控机床砂轮主轴的三维模型,采用弹簧单元模拟轴承支承的弹性支承边界条件,建立了砂轮主轴的动力学有限元分析模型,研究其在不同边界条件下的模态特性。通过参数化讨论的研究方法,深入研究了主轴振型对高速数控磨床加工精度的影响,获得了不同弹性支承刚度对主轴模态频率的影响规律。研究结果为高速数控磨床的结构优化设计提供了理论依据。     

陶瓷轴承电主轴主轴的振动模态分析

针对实验室高速精密磨床用陶瓷轴承电主轴,在有限元分析软件中建立了三维有限元模型,对主轴部件进行了模态分析,得出了主轴前五阶固有频率和振型,对刚性支承和弹性支承情况下主轴模态进行了对比分析,为下一步进行详细的陶瓷轴承电主轴动力学分析打下基础。     

树脂混凝土在MK7132B数控卧轴矩台平面磨床上的应用

通过对MK7132B数控卧轴矩台平面磨床进行有限元模态分析,表明立柱是MK7132B数控卧轴矩台平面磨床的薄弱部件之一;在立柱内部空间增加树脂混凝土材料,并对立柱进行有限元模态分析,分析结果显示,改进后立柱的动态性能有明显的提高,所做的研究对机床设计具有指导意义。     

大型数控龙门平面磨床动态特性的有限元分析

磨床的动态特性影响加工质量和切削效率。本文建立了某大型数控龙门平面磨床的三维有限元模型,通过有限元动力学分析,得到该磨床的各阶模态参数,分析了各阶振型对机床动态特性影响,为大型数控龙门平面磨床结构的改进设计提供了理论依据。     

基于ANSYS的电镀CBN砂轮模态及谐响应分析

利用ANSYS有限元分析软件对电镀CBN砂轮进行建模,并研究了砂轮的动力学特性。从模态分析的结果可以看出砂轮的工作转速远小于其一阶临界转速时,能有效避免共振,保证磨削精度。同时,对砂轮进行谐响应分析,得到了砂轮各节点沿虚拟轴X、Y、Z向的位移-频率曲线。在此基础上,对该砂轮的谐响应规律进行了分析,得出砂轮的谐响应位移在外边缘处达到最大、由外往内逐渐减小的结论。     

基于ANSYS的成形磨齿机主轴振动特性研究

主轴是磨齿机的重要组成部分,主轴的振动特性对齿轮的磨削精度与生产效率有着很大的影响。以磨齿机的主轴系统为研究对象,建立有限元模型,并通过有限元软件 ANSYS对其进行模态分析,得出了主轴系统的固有频率和最大偏振量。分析了不同跨距和不同主轴材料弹性模量等条件下主轴的动态特性,通过对数据进行比较分析,总结出其内在规律,为降低主轴振动、提高齿轮磨削精度提供有意义的参考。     

平面磨床床身结构分析与优化设计

平面磨床床身动静刚度直接影响机床的加工质量。通过建立某型平面磨床床身有限元分析模型并进行静态和模态分析,对床身结构进行改进,然后在此基础上进行结构优化,优化后床身质量下降15.6%,而结构的固有频率和刚度变化不大,取得明显的优化效果。     

步兵战车车体结构有限元模型修正

针对某型步兵战车整车刚柔耦合发射动力学中柔性车体有限元模型精度低的问题,基于模态试验数据,应用支持向量机响应面模型修正理论对车体结构有限元模型进行了修正。应用ANSYS有限元分析软件对车体结构进行模态分析,提取前6阶模态的固有频率和振型。为验证模型,设计了模态试验方案,实测了车体结构的模态信息。基于有限元模型数据与实测数据的相对误差,采用支持向量机响应面模型修正方法对车体结构弹性模量和密度进行修正。模型确认结果和动力学模型应用结果表明,修正后的车体有限元模型精度有了大幅度提高,能更加真实地反映车体的结构特征,为射击精度分析提供了准确的模型基础。     

机床导轨结合面动刚度参数修正优化

目前,有限元方法已经广泛应用于机床分析及优化设计之中,有限元模型的准确性会对静动态分析产生巨大的影响,模态试验测试方法可以用于检验并修正模型。以某数控雕铣机为分析对象,将模态试验与有限元计算相结合,基于模态试验的动态参数测试结果,利用ANSYS Workbench有限元分析软件进行多目标优化设计,修正导轨结合面刚度参数,使矫正后的有限元模型更为准确地描述机床的动态特性。     

基于ABAQUS的无心外圆磨床砂轮架模态分析

以MK1080型无心外圆磨床砂轮架为研究对象,使用CATIA V5对砂轮架进行三维建模,导入ABAQUS有限元分析软件中对其进行模态分析,并对砂轮架网格划分方法进行了探索。通过分析,获得砂轮架前六阶固有频率和振型,并对结果进行了分析。结果表明:砂轮架的结构设计整体合理,最低固有频率达到503.6 Hz,能够满足工作条件。同时分析出了结构的一些薄弱环节,为砂轮架结构的优化改进提供了理论参考依据。     

有限元法在机械结构模态分析中的应用

运用有限元法对机械结构进行模态分析可以求出结构的固有振动特性,获得避免共振现象产生的工作频率范围,同时提出改善结构模态特性的方法。文章运用有限元分析软件ANSYS分析了某机床床身的前8阶固有频率和振型,提出了适合加工的主轴转速范围和改善床身结构模态特性的方法。研究实例表明:有限元法具有简单、快速、直观的特点,是一种对机械结构进行模态分析的有效方法。