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叶片多轴联动数控加工机床动力学特性研究

作　者: 屈文晓
导　师: 杨建中
学　校: 华中科技大学
专　业: 机械工程
关键词: 动态特性静刚度分析模态分析谐响应分析颤振
分类号: TG659
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

TX-V斜床身机床用于加工大型核电叶片,要求机床具有较高的加工精度,而机床整机的动态性能直接影响机床的加工精度和切削效率,因此提高机床的动态性能对于提高机床的加工性能具有重要意义。本文以TX-V斜床身机床为研究对象,利用autodesk inventor对机床做合理的简化,省略不重要的零部件,完成机床的整机三维实体建模。将简化后的模型导入ABAQUS建立机床的有限元模型,并依次对机床进行整机静刚度分析、模态分析和谐响应分析。静刚度分析重点研究主轴中心点加载静力后整机变形情况,由分析结果得到各方向的变形云图,进而求得各方向的静刚度。模态分析得到TX-V机床的前12阶固有频率和振型,对其结果进行分析,发现机床振动的薄弱部位,对薄弱部位进行改进,可以提高机床整体的动态特性。谐响应分析得到机床在简谐力作用下各方向的位移峰值,优化主轴转速,避开位移峰值对应的固有频率,消除振动,提高加工精度。针对切削加工中的颤振问题,利用altintas的频域稳定性算法,绘制颤振稳定性叶瓣图,并对该算法进行验证与分析,在此基础上,优化主轴转速、轴向切深、径向切深等参数,使切除率最大。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 课题来源、研究目的及研究意义  8-9
  1.2 国内外数控机床动态性能的研究现状  9-11
  1.3 本文主要研究内容  11-13
2 机床整机有限元模型建立  13-23
  2.1 课题的研究思路及技术路线  13-14
  2.2 机床三维几何模型建立  14-17
  2.3 机床有限元建模的规划  17-19
  2.4 机床有限元模型的建立  19-22
  2.5 本章小结  22-23
3 机床整机有限元动静态分析  23-46
  3.1 机床整机静刚度分析  23-32
  3.2 机床整机模态分析  32-39
  3.3 机床谐整机响应分析  39-45
  3.4 本章小结  45-46
4 切削稳定性分析及参数优化  46-57
  4.1 切削稳定性预测及分析  46-53
  4.2 多轴加工切削参数优化  53-56
  4.3 本章小结  56-57
5 全文总结与展望  57-58
  5.1 全文总结  57
  5.2 展望  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-61

叶片多轴联动数控加工机床动力学特性研究

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