基于结合面的机床动态特性研究

运用三维建模软件Pro/E和有限元分析软件ANSYS,建立了虚拟样机模型。考虑结合面的影响,对机床进行了动态分析,研究结合面对于机械结构动态特性的影响,实现无物理样机环境下机床整体动力学性能预测和综合评价的目的。     

铣削工况下考虑结合面的主轴系统动态特性

机床主轴系统动态特性直接影响铣削稳定和表面加工质量,而铣削状态下主轴系统动态特性与静止或空转状态下存在差异。针对此问题,建立了铣削工况下主轴系统和结合面动力学耦合模型,获得铣削工况下主轴系统动态特性,并通过铣削过程中机床主轴系统动态特性实验测试进行验证,将静止状态与铣削工况进行对比,预测结果误差平均降低了11.35%。实验结果表明,径向铣削载荷和转速削弱了结合面的刚度特征和系统动态特性,而轴向铣削载荷增强了结合面的刚度特征和系统动态特性,影响最为明显的是主轴转速,其次为径向铣削载荷,然后为轴向铣削载荷。研究结果为铣削状态下主轴系统动态特性和铣削稳定性预测提供了理论支持。     

机床结合面动态特性研究

本文以机床结构为例，提出了机械结合面动态特性计算机模拟分析方法，计算了平面结合、圆柱结合、螺栓结合在不同结合条件下的动态特性参数，并将这些参数应用于单柱立车的动态分析和结构改进中，取得了较好的效果。     

基于结合面的高精度数控磨床动态特性

针对磨床中常见的螺栓结合面、导轨结合面,提出并建立三维弹簧-阻尼单元和接触单元的结合面有限元模型,并应用于某高精度磨床的动态特性仿真分析,同时对该磨床进行动态性能测试。将实验数据与有限元分析结果进行对比,验证模型的正确性。所得结论为基于结合面机床的动态特性分析提供了一种有效的有限元模型,对进一步整机动态特性分析和优化设计具有重要意义。     

基于结合面参数的整机动态特性分析与试验研究

机床结合面特性对其整体性能具有很大影响,利用ANSYS软件分别对立式数控铣床AVCP1200H结合面刚性联接、柔性联接的有限元模型进行模态分析,然后通过整机模态试验验证两种有限元模型的分析吻合,并对试验误差产生的原因进行分析,提出了优化模型的建议,为该型机床动力学研究及数字化设计制造提供了参考。试验结果表明:结合面柔性联接的模态分析与锤击试验结果较为吻合,3阶以上的误差均在20%以内,证明结合面处的动态特性参数对机床性能有很大影响。     

基于弹性支承结合面的床身动态特性

采用有限元模态分析法对国内某机匣加工中心床身进行了动态特性分析,为探求弹性支承工况下最佳的结合面处理方法,分别采用弹簧单元法与完全约束法对床身-垫块结合部进行了处理,并得到了前四阶模态的固有频率与振型,找出了薄弱环节。将其与实验模态分析法所得结果进行对比,结果表明在弹性支承工况下,通过完全约束法对结合部进行简化处理所造成的误差很小。最后针对薄弱环节提出了改进建议,为进一步研究及改进提供依据及有效模型。     

螺栓结合面动态特性试验研究

以栓接结合面为研究对象,对不同预紧力情况下的螺栓联接结构进行试验模态分析,得到该结构的自由模态参数。并对螺栓联接结合面进行几种有限元建模模型分析,对比几种建模方法和试验结果的差距。     

基于结合面的立式加工中心进给系统的动态特性分析

机床进给系统的动态特性的优良直接影响到机床的定位精度,因此对进给系统的动态特性进行分析对提高机床加工精度及加工性能有重要意义。以某立式加工中心的滚珠丝杠进给系统为研究对象,利用Ansys建立包含结合部特性的进给系统有限元模型。在此基础上,通过模态分析和谐响应分析,得到了进给系统的固有频率和振动特性。通过分析改变各个结合面刚度对系统固有频率影响的敏感程度,找到了系统的薄弱结合面,并对这些结合面刚度值进行优化,提高了进给系统的动态特性。     

机床结合面动态特性研究

以机床结构为例，提出机械结合面动态特性计算机模拟分析方法，计算了平面结合、圆柱结合及螺栓结合在不同结合条件下的动态特性参数，并应用于单柱立车的动态分析和结构改进，取得明显效果。     

机械结合面动态特性影响因素的研究

基于模态实验分析和有限元分析相结合的方法对固定结合面动态特性参数进行识别。对大量的实验数据进行分析,得出固定结合面在不同粗糙度、有无介质、不同材料及不同螺栓排布方式等不同因素影响下,动态特性参数的变化规律。为进一步的机械系统动力学仿真及其动态优化设计提供了参考依据。在总结实验结果的基础上,提出了结合面改进措施,为结合面的模态分析及优化设计提供了真实有效的数据。     

立式加工中心整机动态特性的测试与分析

系统地阐述了与有限元法相结合的模态试验分析方法。首先利用ANSYS Workbench对加工中心进行有限元模态分析,根据模态分析结果和具体情况布置模态试验激振点和测振点,然后采用单点激励多点响应模态试验分析方法来获取完整模态参数,引入相干性函数分析测试信号的可靠性。最后通过模态试验结果和有限元计算结果对比分析,准确识别出加工中心关键振型的模态参数,为加工中心的动态优化设计提供可靠的基础。     

滑动结合面动态特性测试系统设计

以机床矩形滑动导轨为背景,基于单位面积垫块的结合面基础特性数据识别方法以及等效单自由度系统理论,设计了一套用于测试滑动状态结合面动态特性参数的机械装置和数据采集分析系统。运用Labview软件结合等效单自由度系统理论以及振动测试工具对机械装置进行扫频振动测试以获得结合面的单位面积刚度和阻尼。实验装置能够调节运动速度、结合面压力和接触材料以及润滑条件,测试滑动结合面在不同情况下的动态特性参数,获得完整的滑动结合面力学特性数据,为建立完整、实用的结合面特征参数库打下良好基础。     

KVC1050N立式加工中心有限元分析与模态试验

采用ANSYS分析软件,针对KVC1050N立式加工中心分析了各部件之间刚性连接和柔性连接的两种振动模态。着重介绍了柔性连接时固定、滚动和滑动三类结合面特性的等效处理,分析了结合面对整机动态特性的影响;并将有限元分析结果与模态试验结果进行了对比,结果表明刚性连接的计算结果与试验值相差甚远,而柔性连接的计算结果与试验值比较吻合,进一步说明分析机床整机动态性能时不能忽略结合面的影响。最后在分析和试验结果的基础上指出了整机结构的薄弱环节,为后续的机床优化设计提供依据。     

立式加工中心VMC850E床身结构动态特性分析

机床加工过程中的振动问题通常会引起加工误差,影响零件加工精度,是机床设计中的难点。床身作为机床的基础,其动态性能的优劣直接影响整机的动态性能。以立式加工中心VMC850E床身为研究对象,考虑床身地脚约束因素,基于前处理软件Hypermesh建立床身动力学模型,并运用经典动力学软件Nastran软件计算床身模态,通过与实验测试数据对比,验证有限元模型的准确性,为计算床身动态响应提供可靠的有限元模型,提出了一种预判床身动态性能的方法。     

CK5116数控立式车床振动系统动态特性的确定

在简要介绍数控机床模态测试原理的基础上,对某机床厂生产的CK5116数控立式车床的模态及动态特性进行了测试,获得了机床整机的固有频率、模态振型、阻尼比、动刚度、动柔度等动态特性参数。通过测试发现,该机床的立柱在沿y方向的振动是该机床的薄弱环节,导致y方向的动刚度显著降低。在综合分析的基础上,提出在立柱内增设加强筋的方式来提高机床整机系统的动态特性,为同类型机床的结构性能优化提供有效的参考。     

立式磨边机磨头机构的动态性能分析

机械设备的振型和固有频率与其振动现象的发生密切相关.为了减小振动、避免共振、提高磨边机的磨边质量,利用有限元分析软件ANSYS对立式玻璃磨边机的关键部件上磨头机构进行了动态特性分析.用实验的方法获取了结合面的动力学参数,并对结合面模型的建立过程做了详细地探讨.对刚性连接、弹簧阻尼连接的有限元模型进行了模态分析,并将分析...     

CK5116数控立式机床整机有限元分析

对CK5116数控机床的结构特点,在基于结合面基础特性参数的基础上建立了该机床整机有限元模型,使从图纸设计阶段就能对整机特性进行预测成为可能,并进行了静、动态特性分析,在此基础上找出了机床结构的薄弱环节,为机床结构的优化设计提供了技术支持。     

加工中心机床滚珠丝杠结合面的动态特性

研究加工中心机床滚珠丝杠动结合面的动态特性，运用机械阻抗凝聚法和子结构综合法，建立了该结合面的力学模型。据此提出动特性设计方法，并在改变两种工况参数的条件下，识别出７种不同外载荷与５种不同预紧载荷时的结合面动态参数数据，供整机ＣＡＤ系统使用。     

立式加工中心床身结构动态特性有限元分析

以某立式加工中心床身为研究对象,对床身结构动态特性进行了研究。运用ANSYS有限元分析软件对其进行了模态分析,得出床身结构的前8阶模态频率及振型,在此基础上对其进行了谐响应分析,得到床身结构受外界激振力作用下的幅值频率响应曲线。结果表明:床身结构的各阶固有频率均大于机床的工作频率,激振力频率与床身结构的1、4阶固有频率接近时,床身容易发生共振。该床身结构具有较好的动态特性,验证了床身结构设计的合理性,为床身结构的优化设计提供了理论依据。     

机床立柱动态特性的分析

建立立柱的三维有限元模型,利用大型有限元分析软件ANSYS对立柱部件进行了模态分析,得出了立柱前五阶固有频率和振型.了解立柱部件的各阶振动模态的特点,对于我们研究立柱部件的动态特性是十分必要的,有利于机床立柱系统的整体设计.