应用有限元分析系统计算车床主轴的动态特性

机床动态特性是影响机床性能的重要因素,是在机床设计时必须要考虑的问题,模态分析主要用于确定结构或机器部件的振动特性。建立主轴的三维有限元模型,利用大型有限元分析软件AN SY S,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。了解主轴部件的各阶振动模态的特点,对于我们研究主轴部件的动态特性是十分必要的,有利于机床主轴系统的整体设计及其制造。     

有限元分析软件在机床床身模态分析中的应用

振动现象是机床设计中所面临的问题之一,它能造成加工误差,影响零件的加工精度.模态分析主要用于确定结构或机器部件的振动特性.建立床身的三维有限元模型,利用大型有限元分析软件ANSYS,对床身部件进行了模态分析,得出了床身前五阶固有频率和振型,了解床身部件的各阶振动模态的特点,对于我们研究床身部件的动态特性是十分必要的,有利于机床床身系统的整体设计.     

基于ANSYS的龙门铣床龙门结构模态分析

龙门结构是龙门式机床重要支承部件,它的的动态特性直接影响到机床的加工精度。利用Solidworks2008和ANSYS10.0软件对某型号龙门铣床龙门结构进行三维实体建模与模态分析,得到了此结构的模态分析结果,即模态频率和各阶振型。分析了模态频率和各阶振型对此龙门动态特性影响,结果表明它的一阶频率在工作频率范围内,将会产生机床共振现象,影响加工精度。从龙门结构前三阶振型看,无论左右摆动、前后摆动,还是绕竖直中心轴扭动,都直接影响加工精度和切削性能,而四、五、六阶的振型对加工性能影响较小。为此,要修改龙门结构,使低阶模态频率相应提高,以提高结构的动刚度。ANSYS结构模态分析为此机床的改进设计提供了理论依据。     

基于模态预测及敏度分析的机床动特性设计方法

为了提高机床的动态性能,以机床整机固有频率和频响函数振幅为目标,提出基于机床测试数据、进行试验模态分析及灵敏度计算的机床动态特性设计方法。方法首先提取机床测试数据建立机床结构原型模型,逐步计算机床大件结构和整机的固有频率对刚度、质量的灵敏度,确定结构薄弱环节;继而,对薄弱结构,采用模态预测和灵敏度分析方法设计计算,获取更合理的质量和刚度;之后,将设计分析结果输入LMS_Test.lab软件,借助软件完成对原型结构的模态修改,对修改后结构的动力学特性进行模态预测;最后,进行预测结果模态置信验证,确认模态预测的正确性,完整机床动态特性设计方法体系。将该方法应用于实际机床设计中,对比整机优化前后的频响函数曲线和仿真分析验证均证明,基于模态预测及灵敏度分析的机床动态特性设计方法完成的机床优化设计使得机床固有频率得到提高的同时振幅下降,机床的大件结构及整机的动态性能均有提升。     

基于贝叶斯运行模态法的外圆磨床动力学模态参数识别

磨床的动态特性决定了机床磨削的能力、机床磨削的精度,是影响机床性能最为重要的特性。在加工状态下获得机床整机动力学测试结果,是建立机床数字化虚拟样机、评价机床各主要部件动态性能、发现设计缺陷、结构设计优化和机床性能监测的前提。研究基于贝叶斯运行模态分析法（BOMA）对加工状态下的机床整机进行动态性能测试与模态识别,获得整机的模态参数,包括固有频率、模态振型以及阻尼特性等,并对信噪比水平进行评估。     

一种精密卧式加工中心振动性能实验分析

机床的振动特性是影响整机精度的重要因素,并最终决定机床的加工性能和零件的加工质量,同时也是衡量机床品质的一个重要指标。基于这一重要性,针对某精密卧式加工中心样机采用先进的仪器设备和实验手段进行了模态试验,测得各阶固有频率、阻尼比和振形等模态参数,通过各阶振形的动画显示使设计人员对机床振动时各部件的振动情况有直观的了解,便于找出其中的薄弱环节,对机床主要部件的动态特性有更全面的掌握。该机床整体结构和重大专项精密卧式加工中心结构类似,所以该试验结果对后续的重大专项机床设计具有重要指导意义。     

基于ANSYS的数控车床床身的动态特性分析

车床床身是生台机床的基础和支架,它的振动影响着零件的加工精度,由于PRO/E强大的建模功能及ANSYS的分析功能,本文在PRO/E中建立模型,在ANSYS中进行模态分析,提取了床身的前五阶模态,并分析床身的因有频率,振型及其动态特性.为设计者在床身的设计中提供理论依据,避免产生大的振型或者发生共振,从而保证整台机床的设计和加工精度.     

基于虚拟设计的铣头式机床主轴结构动态特性仿真分析

铣头式机床的主轴是多组件、复合支承的特殊结构，影响机床动态性能。在虚拟设计的数字样机上采用有限元法和模态综合技术对主轴进行了动态特性仿真分析找出薄弱环节。根据分析结果。修改和优化主轴结构设计。     

高速龙门加工中心立柱静态设计与动特性分析

立柱静动态特性对机床整机的性能有很大影响,基于有限元设计高速龙门加工中心立柱结构,为保证机床的动态特性,在ANSYS Workbench软件中建立立柱的有限元模型,并分析立柱两种工况的受力,然后对其进行静力学、模态和谐响应性能分析。仿真结果表明:两种工况下立柱的静态刚度和强度、振动特性均能满足设计指标;谐响应分析找出了立柱在激振频率作用下的共振频率。验证了立柱结构设计的合理性,并为有效避开共振频率,实现高速龙门镗铣床的高速度、高精密切削加工提供了理论依据。     

基于模态分析原理的机床动态研究

针对机床多自由度系统的有限元动态分析适用度与机床动态性能研究的问题,采用实验模态分析和有限元分析(FEM)两种方法对车铣复合加工机床样机的振动特性进行了分析,并进一步采用动态响应分析方法分析了机床振动情况对运行情况的影响。分析结果表明FEM能够在一定程度上有效评估机床样机的结构设计的薄弱环节,并为机床结构优化设计奠定理论基础。同时,机床主轴运行速度对于机床振动的影响为机床动态研究提供了指导。     

机床动态特性对铣削力影响的实验研究

采用锤击法对一台大型加工中心进行了模态实验分析,获得了机床整体结构的低阶固有频率、刚度和阻尼等模态参数;在此基础上,根据机床动态特性与加工参数的关系设计了铣削力测试实验,测得了不同加工参数下的铣削力;分析了机床动态特性对铣削力的影响,为加工参数的选择提供了依据.     

数控机床整机动态特性测量技术及其应用项目1:数控机床动力学设计缺陷定位技术研究

机床的动态特性决定了机床切削的能力、机床切削的精度,是影响机床性能最为重要的特性。在加工状态下获得机床整机动力学测试结果,是建立机床数字化虚拟样机、评价机床各主要部件动态性能、发现设计缺陷、结构设计优化和机床性能监测的前提。本项研究基于贝叶斯运行模态分析法(BOMA)对加工状态下的机床整机进行动态性能测试与模态识别,获得整机的模态参数,包括固有频率、模态振型以及阻尼特性等,并对信噪比水平进行评估。通过对模态识别结果进行分析,结合加工过程中机床的动力学测试结果,对机床结构动力学设计的薄弱环节进行精确定位;并进行了相关实验研究,对改进后的机床动力学特性进行了测试,验证了本项研究中方法的有效性。     

基于ANSYS Workbench数控立式车床立柱模态分析

机床在工作过程中受迫振动或是自激振动引起机床立柱产生共振现象。安装有刀架的横梁固定在立柱的轨道上,因此立柱的共振会引起刀具的振动,从而在加工过程中造成不仅会影响机床的动态精度和被加工零件的质量,而且还要降低生产效率和刀具的耐用度,振动剧烈时甚至会降低机床的使用性能,伴随振动所发出的噪音会影响机床工人的健康。本文以某型号数控立式车床的立柱作为研究对象,采用Solidworks对其进行建模,并利用ANSYS Workbench对其进行模态分析,提取前6阶固有频率与与之相对应的振型。通过模拟仿真得出的振型图对其薄弱环节进行分析,为日后的优化设计提供一定指导意义。     

非圆柱式对辊破碎机机架动力学分析

作为非圆柱式对辊破碎机的关键基础部件的机架,其动态性能与机床的加工性能关系非常密切.文中采用SolidWorks Simulation软件进行机架的动力学模态仿真分析,研究了机架的无阻尼自由振动,得出其前四阶的振型和固有频率,分别为=41.677 Hz、42.487 Hz、61.652 Hz、64.353 Hz.研究结果为整个系统的动态响应计算和分析奠定基础,为破碎机机架设计提供了参考.     

基于Ansys和LMSTEST的线切割机床动态特性分析

针对线切割机床工作中的振动及导致加工精度降低的问题,以DK7725线切割锥度加工机床为例,用ProEngineer5.0建立3D模型,依据吉村允孝法确定机床主要部件间结合面的刚度和阻尼及等效动力学模型,利用ANSYS Workbench平台的虚拟动力学分析模块对机床结构进行模态分析,研究机床的动态特性参数,优化改善机床的固有频率和振动问题,将有限元分析结果和LMS TEST实验数据进行对比,最终结果显示优化达到了一定的效果。     

基于有限元法的试验机转轴动力学分析

试验机转轴的动态特性极大地影响了试验机的动力学性能和工作精度,论文利用有限元方法(FEM)对试验机转轴进行了模态分析和谐响应分析,利用模态分析得出转轴的各阶模态及其固有频率,利用谐响应分析得出对转轴振动影响最大的模态。模态分析结果说明固有频率的大小与模态发生的部位有关,同一部位发生的模态固有频率接近;谐响应分析结果说明转轴左端前后方向和竖直方向的弯曲振动模态比较容易引起转轴的共振。分析结果为转轴结构的进一步优化提供了理论参考。     

履带式沙滩清洁车车架模态分析

基于CREO建立车架的三维结构模型,利用ANSYSWorkbench的Modal模块对车架进行模态分析。分析结果表明,车架振动以弯曲振动为主,振动区域主要集中在车架前部。车架固有频率都大于发动机怠速激励频率和路面激励频率,但是第一阶模态频率接近发动机怠速激励频率,可能引发共振。为了改善车架的模态性能,对车架进行改进,结合模态分析结果,可知改进后的车架模态性能得到改善。     

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。     

锥齿轮传动形性测试仪整机结构的动态特性分析

针对锥齿轮传动形性测试仪进行齿轮传动误差、振动噪声测量时,其模态对测量结果产生影响的问题,对试验仪的动态性能进行了分析和测试。首先使用Solid Edge进行了结构建模,使用ANSYS Workbench进行了模态分析,并进行了谐响应分析;然后使用压电传感器和加速度传感器采集了动态响应数据,并利用DASP软件进行了实验模态分析,进行了不同工作状态下的振动数据采集;通过有限元仿真和实验模态得到了仪器的前6阶模态,证明了实验模态分析与软件仿真得到的模态分析结果基本一致;仿真得到了整体结构XYZ 3个方向的位移谐响应曲线;分析了不同工作状态下振动信号,发现了振动信号与仪器模态有明显联系;利用模态分析结果确定了仪器在工作条件下需要避开的共振频率区域,并通过振动实验确定了主动轴与机床连接部分为仪器动态特性的薄弱位置。振动实验分析结果表明:在仪器工作条件下,仪器第1阶固有频率应避开与齿轮转频、啮频相同的区域。     

AVCP1200H立式加工中心试验模态分析

应用锤击法对立式加工中心进行了试验模态分析,研究该机床的动态特性,获得机床低频段的固有频率、阻尼比和振型.通过对该机床各阶模态振型的分析,找到了机床结构的薄弱环节,并为进行结构优化设计提出了改进措施.