学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

数控落地铣镗床主轴箱动力学分析与结构设计研究

作　者: 畅越星
导　师: 靳伍银；剡昌锋
学　校: 兰州理工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 主轴箱动力学建模模态滚珠丝杠液压控制系统平衡
分类号: TH113.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 418次
引　用: 7次
阅　读: 论文下载

内容摘要

在数控机床中，进给伺服系统是数控装置和机床的中间联接环节，是数控系统的重要组成部分。通常设计进给伺服系统时必须满足一定的使用要求，才能保证进给系统的定位精度和静态、动态性能，从而确保机床的加工精确度。现代数控机床朝着高速、高效率和高精度的方向发展，进给系统的设计要求也就越来越高，因此深入研究数控机床进给系统的结构和伺服系统的动静态特性，这对数控机床性能的提高具有重要的理论和工程应用价值。本论文主要研究内容和结果有：(1)系统介绍了数控机床进给机械部件和伺服驱动系统组成的基础上，分析了进给系统的一些运动特性；(2)针对滚珠丝杠传动的进给机构，深入研究了进给机构中的摩擦、刚度、反向间隙等因素对进给系统动态性能的影响，并提出了相应的改进措施；(3)研究了滚珠丝杠进给机构的运动特性，提出了一个动态模型；(4)运用PRO／E软件建立了滚珠丝杠、镗轴、立柱实体模型，并运用有限元分析软件ANSYS进行模态分析，得到了系统的固有频率和振型；(5)基于机械振动理论，建立了进给系统的数学模型并对其进行了动力学分析，为伺服系统的动、静态性能分析提供理论依据；(6)通过对TK6915进给系统模型的仿真研究，获得了反映系统性能的仿真曲线，研究和分析了机械参数和间隙、死区等非线性因素对系统精确度的影响，提出了相应改进性能的措施，通过分析进给系统动静态性能的变化，给出了各设计变量对动态特性的影响规律。本文的研究结果为数控机床进给伺服系统的设计、参数的选择及性能的改进提供了理论依据。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-17
  1.1 数控机床的概述  10
  1.2 数控机床的发展概况  10-13
  1.3 本论文研究的主要内容、目的及意义  13-14
  1.4 建模软件及动力学分析软件的介绍  14-16
  1.5 课题来源  16-17
第二章数控机床传动系统概述  17-28
  2.1 数控机床的组成及特点  17
  2.2 数控机床的分类  17-19
  2.3 进给机械传动装置  19-24
  2.4 数控机床的导轨  24-25
  2.5 数控机床的故障  25-27
  2.6 本章小结  27-28
第三章主轴箱的平衡控制  28-34
  3.1 主轴箱平衡概述  28
  3.2 控制系统设计  28-33
  3.3 本章小结  33-34
第四章主轴箱进给传动系统的结构分析  34-52
  4.1 TK6915型数控落地镗铣床的简介  34
  4.2 滚珠丝杠和螺母副部分  34-36
    4.2.1 滚珠丝杠的传动误差  34-36
    4.2.2 滚珠在丝杠副的受力分析  36
  4.3 滚珠丝杠对滑枕的影响  36-39
    4.3.1 滚珠丝杠和滑枕的运动分析  37
    4.3.2 滚珠丝杠在进给系统中的受力分析  37-39
  4.4 实体模型进行ANSYS分析  39-51
    4.4.1 滚珠丝杠实体模型进行ANSYS分析  40-43
    4.4.2 镗轴的ANSYS分析  43-47
    4.4.3 对立柱进行ANSYS分析  47-51
  4.5 本章小结  51-52
第五章主轴箱传动系统的动力学分析与仿真  52-75
  5.1 进给系统中的机械参数及其影响  52-53
  5.2 主轴箱中轴系的振动  53-59
    5.2.1 轴的横向振动  54-58
      5.2.1.1 用传递矩阵法分析轴的横向振动  54-57
      5.2.1.2 用分布质量传递矩阵法分析轴的横向振动  57-58
    5.2.2 主轴箱中轴的扭转振动  58-59
  5.3 轴系扭转振动  59-70
    5.3.1 建立主轴箱轴系的力学模型  59-61
    5.3.2 求解该四个矩阵  61-70
  5.4 数控落地铣镗床主轴箱进给传动系统  70-74
    5.4.1 建立进给伺服系统的动力学模型  70-71
    5.4.2 进给伺服系统的动力学分析  71-74
  5.5 本章小结  74-75
总结与展望  75-76
参考文献  76-80
致谢  80-81
攻读硕士学位期间发表的论文  81

数控落地铣镗床主轴箱动力学分析与结构设计研究

内容摘要

全文目录

相似论文