一种新型并联机床的刚度和固有特性的有限元分析

建立了一种新型并联机床刚度分析和弹性动力学分析的有限元模型，研究了参数变化对主进给机构刚度和固有频率的影响，计算结果表明：该新型并联机床与基于Stewart平台的并联机床相比，Z方向刚度与相当而X、Y方向的刚度优于后者；加大中间腿的截面积可以大大提高并联机床的刚度，研究结果为优化并联机床的结构参数，提高其结构搞震性和切削稳定性奠定了基础。     

高速加工车床主轴的动态特性分析与MATLAB仿真

求解机械系统模态参数是结构动力学分析的主要内容之一。本文利用有限元方法对车床弹性主轴进行单元划分,建立了弹性轴弯曲振动的质量矩阵与刚度矩阵。应用Matlab软件编制有限元结构动力学程序,对弹性轴动态特性进行数值计算与仿真,求得弯曲振动固有频率,绘制了模态振型图,分析了单元数与计算精度的关系,为机床系统动态设计与振动控制提供参考依据。     

数控车床分体式床身结合面参数优化识别及其动特性分析

在机床动态试验的基础上 ,应用有限元理论建立了机床床身底座结构的动力学模型 ,并应用有限元分析软件AN SYS5 7的参量化设计语言APDL和该软件提供的优化模块 (DesignOptimizer) ,对床身与底座的结合面线性弹簧 -阻尼单元的刚度值进行了参数优化识别。最后对床身 -底座结构的动态特性进行了计算和分析 ,提出结构改进的建议     

车-车拉数控机床拖板有限元分析及优化设计

针对TTB300-1500车-车拉数控机床拖板的结构特点,运用有限元优化设计方法,建立了机床拖板的有限元计算模型,进行了模态分析,给出了机床拖板的前4阶固有频率和相应振型,并对机床拖板的几何参数进行动态特性的灵敏度分析。在此基础上,确定了机床拖板主要设计参数的变化对低阶固有频率的影响规律,指出了机床拖板的薄弱环节。通过修改设计参数对机床拖板进行结构优化,提高了机床拖板的动态性能,为机床支承部件的优化设计提供了可借鉴的方法。     

BKX-I型变轴数控机床的有限元模态分析

针对BKX—Ⅰ型变轴数控机床的结构特点，应用ANSYS软件建立了该机床用于模态分析的有限元模型，通过分析，给出了机床的前4阶固有频率和相应振型。并用实验模态分析对该有限元模型进行了验证，为进一步进行动力学分析奠定了基础。在此基础上，分析了机床的位置变化对固有频率的影响规律，并指出了影响该机床动态特性的薄弱部位，为机床的结构优化设计提供了理论依据。     

数控机床主轴部件动态优化设计

在对某型数控车床进行空运转、切削及模态试验的基础上，确定了机床主轴部件动刚度薄弱是引起机床切削的结构颤振方面的原因。据此，建立了机床主轴部件的有限元动力学模型，并对主轴部件进行了静、动特性的计算和动态优化设计。     

高架桥式五坐标龙门加工中心整机动特性分析

基于试验识别机床各结合面参数，本文建立了机床整机有限元模型，并进行了静态、动态和谐响应分析，在此基础上找出机床结构的薄弱环节，为机床结构优化设计提供技术支持。     

机床导轨滑块结合面参数识别研究

在模态分析的基础上应用弹簧-阻尼单元建立机床导轨滑块的结合面动力学有限元模型,经过优化计算来识别机床导轨滑块结合面参数。结果表明:优化计算方法识别参数结果与简化单自由度方法所得的测试结合面参数相近,该方法又是识别机床导轨滑块结合面参数一种有效方法。     

微型机床的结构动态特性分析

利用有限元和实验的方法,对微型机床试验台进行了结构动态特性分析。通过实验测试数据与理论计算结果对比分析,验证了有限元模型的合理性,并对测试及计算中造成误差的因素进行了讨论,为后续的微小型化机床系统动力学研究奠定基础。     

6-SPS型并联机床基于动态特性的优化设计

为了从设计着手改善6-SPS型并联机床的动力学特性，依据所建立的该娄并联机床XNZ63的结构动力学模型，求解并分析了其动态特性。讨论了材料参数和截面参数等参数的变化对XNZ63的动态特性的影响规律，并据此对这些参数进行了优化设计。仿真实验结果表明，经过优化设计，XNZ63的动态特性得到了明显改善，为6-SPS型并联机床的优化设计提供了理论依据和方法。     

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。     

机床整机系统振动特性分析

将现代振动测试手段和有限元模态分析技术相结合,对新研发的立式加工中心0540d整机系统进行振动特性分析。用有限元计算方法对新研发的产品整机进行动态性能预估,掌握机床加工区域的振型及系统的固有频率。在该数控机床生产安装完成后对整机进行振动模态测试,把实验得到的模态参数与有限元计算值进行对比验证。结果的对比分析表明,有限元模型的振型与实验基本一致,计算得到的固有频率与测试频率误差在16%之内。说明该有限元模型可以真实地反映实际动态特性的,同时也可以对研发的新产品进行动态特性预估分析。     

基于有限元分析的数控机床床身结构动态优化设计方法研究

运用结构动态设计原理和有限元法(finite element method)的变量化分析技术,提出一种数控机床床身结构的动态设计方法和流程。结构的固有频率越高,其动、静刚度越好。以一立式加工中心床身为例,先提取床身的典型元结构和框架结构对其进行优化,在此基础上以床身结构固有频率为优化目标,以元结构和框架结构优化结果为依据,提出该床身结构若干改进方案,并对各方案进行比较分析。文中提出的方法可推广到其他结构的动态设计中。     

Dynamic characterization of machining systems

In the working space model of machining, an experimental procedure is implemented to determine the elastic behaviour of the machining system. In this paper, a dynamic characterization and vibration analysis has long been used for the detection and identification of the machine tool condition. The natural frequencies of the lathe machining system are required (Ernault HN400??France) according to three different situations with no cutting process are acquired. The system modal analysis is used to identify the natural frequencies. These frequencies are then compared to the ones obtained on the spindle numerical model by finite element method. This work is validated by experimental tests based on measures of the lathe machine tool frequencies domain. The main objective is to identify a procedure giving the natural frequency values for the machine tool components, in order to establish a better condition in the cutting process of the machine tool.     

基于测试与仿真的机床整机动态特性分析

建立数控机床整机系统有限元模型,对于预估和优化机床的性能有着重要的意义。但是,由于整机系统结构复杂以及存在各种形式的结合面,因而很难直接建立反映实际的有限元计算模型。文中以沈阳机床集团某立式加工中心为例,研究了数控机床整机系统有限元建模方法。首先,在保证力学关系不变的情况下,对整机系统进行了物理模型的简化。其次,在有限元模型的固定和滑动结合部中引入接触区域分布设置弹簧来模拟结合面的法向和切向刚度。最后,以测试的模态参数为基准,修正不准确的有限元模型,使模型的频率误差小于15%,得到可以反映实际动态特性的有限元模型。     

铸造式和焊接式主轴箱体的动态特性对比分析

利用有限元法和试验模态法对立式加工中心的铸造式和焊接式两种结构的主轴箱体进行了模态分析,分别获得了其前六阶固有频率和振型。通过对比两种方法获得的结果,验证了有限元分析模型的有效性。研究表明,两种主轴箱体的阻尼比接近,但焊接式主轴箱体的各阶固有频率均要高于铸造式主轴箱体的各阶固有频率。并且铸造式主轴箱体的固有频率更接近于机床主轴的常用工作频率,焊接式主轴箱体的则远离此频率。因此对于常用主轴转速而言,焊接式主轴箱体的动态性能要优于铸造式主轴箱体的动态性能。     

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。     

小型精密机床横梁的设计与优化

精密机床是精密加工的基础,其振动不可避免的会影响加工精度。小型精密机床工作时的激振频率很高,通常远高于机床的固有频率,因此龙门式机床横梁的动态性能至关重要。运用Workbench对横梁进行有限元分析,根据分析结果,建立优化模型,以降低横梁质量,提高横梁固有频率为目标进行优化设计,避开了激振频率,最终得到优化方案。     

CNC机床结构动态设计方法研究

提出机床结构动态设计基本原则。以某数控弧齿铣齿机为研究对象,应用相关的动态设计原则,通过变量化设计与有限元分析,对该机床进行结构动态设计。结果表明,应用该方法设计的机床结构具有良好的动静态特性。     

基于元结构的精密机床床身结构动态分析和优化

为提高某精密数控机床床身抗振性能,运用结构动态优化原理和有限元法的变量化分析方法,对精密机床床身元结构进行动态特性分析。并以元结构分析结果为依据,提出了该床身结构的2种结构优化方案。比较分析2种结构优化方案与原床身结构方案的动态性能,分析结果表明,优化方案床身的动态性能得到了明显提高。