首页> 正文

超高速磨床整机动力学分析与实验研究

2020-12-11阅读(720)

超高速磨床整机动力学分析与实验研究

论文摘要

超高速磨床日益向高速度、高精度和高加工效率方向发展,因此对超高速磨床动态特性的要求越来越高,要采用先进的动态设计方法来提升超高速磨床竞争力。建立准确、合理的超高速磨床动力学模型是进行机床结动力学分析以及构动态设计的基础,结合部动力学建模是整机建模的关键。超高速磨床的结合部对机床整机的动态特性具有非常重要的影响。本文以超高速磨床以及结合部作为研究对象,通过理论分析与实验相结合的方法研究了结合部对超高速磨床整机动力学特性的影响,并在此基础上对机床的主要部件进行了结构改进以及优化。本文主要研究内容如下：(1)首先总结了超高速磨削技术、超高速磨床以及国内外结合部动态特性研究现状,介绍了目前结合部以及整机动态特性主要方法,提出了理论研究、动态试验和有限元相结合的方法研究超高磨床整机动态特性。介绍了超高速磨削力公式推导,阐述了超高速磨削过程中产生的磨削力和不平衡惯性力,对超高速磨床进行了整机静力学分析。(2)对超高速磨床导轨结合部进行了动力学建模,利用吉村允孝积分法计算出了超高速磨床结合部动态特性参数。利用有限元法对超高速磨床进行了模态分析,得到超高速磨床固有频率和相对应的振型,对超高速磨床整机进行了谐响应分析,通过分析找到了动态特性薄弱环节。(3)对超高速磨床进行了动态特性实验,实验得到了超高速磨床前二十阶模态参数,验证了超高速磨床有限元建模的合理性,同时验证了结合部对整机动态特性有较大影响。(4)对超高速磨床的两大主要部件床身和立柱进行了静态和动态分析,通过分析找到立柱和床身的薄弱环节,考查了床身与立柱对动态特性影响趋势,明确了床身和立柱改进方向,对其进行了改进,使机床的整机性能得到了提高。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 磨削技术发展概况
  • 1.2 超高速磨削技术发展概述
  • 1.3 超高速磨床
  • 1.4 机床动力学分析与动态设计概述
  • 1.4.1 机床动力学分析与动态设计概述
  • 1.4.2 动力学分析基本内容
  • 1.4.3 动态设计主要步骤
  • 1.5 国内外整机动力学分析与结合部研究现状
  • 1.5.1 整机动力学分析研究现状
  • 1.5.2 结合部研究现状
  • 1.6 本文研究思路与主要研究内容
  • 1.6.1 本文研究思路
  • 1.6.2 本文主要研究内容
  • 第2章 超高速磨削基础理论与整机静力学分析
  • 2.1 磨削力计算公式推导
  • 2.1.1 磨削力
  • 2.1.2 磨削经验公式
  • 2.1.3 砂轮接触面上动态磨刃数的磨削力的计算公式推导
  • 2.2 磨削加工中的振动以及不平衡惯性力
  • 2.2.1 强迫颤振
  • 2.2.2 超高速磨削不平衡惯性力计算
  • 2.2.3 超过高速磨床静刚度、动刚度意义
  • 2.3 超高速磨床整机静力学分析
  • 2.3.1 有限元静力学分析步骤
  • 2.3.2 弹性力学基本方程
  • 2.3.3 整机静力学分析
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 超高速磨床结合部建模
  • 3.1 引言
  • 3.2 结合部刚度和阻尼特性产生机理
  • 3.3 结合部主要研究方法
  • 3.4 结合部等效动力学模型
  • 3.4.1 结合部等效动力学模型
  • 3.4.2 结合部等效动力学参数识别
  • 3.4.3 超高速磨床结合部参数计算
  • 3.5 结合部在有限元软件中的建模思路
  • 3.6 本章小结
  • 第4章 超高速磨床整机动力学分析
  • 4.1 有限元理论思想
  • 4.2 整机动力学分析典型步骤
  • 4.3 超高速磨床整机动力学分析理论
  • 4.3.1 模态分析概念
  • 4.3.2 模态分析动力学方程
  • 4.4 超高速磨床整机动力学分析
  • 4.4.1 整机CAD建模
  • 4.4.2 网格划分
  • 4.4.3 材料属性定义
  • 4.4.4 结合部建模
  • 4.4.5 边界条件设置
  • 4.4.6 求解并查看结果
  • 4.5 超高速磨床谐响应分析
  • 4.5.1 谐响应分析介绍
  • 4.5.2 谐响应分析动力学方程
  • 4.5.3 常规谐响应分析
  • 4.5.4 超高速磨削动态不平衡谐响应分析
  • 4.6 整机结构改进建议
  • 4.7 本章小结
  • 第5章 超高速磨床模态实验
  • 5.1 引言
  • 5.2 模态实验基本理论
  • 5.2.1 模态实验响应推导
  • 5.2.2 半功率带宽法求阻尼比方法
  • 5.3 实验系统与实验设备
  • 5.3.1 激励部分
  • 5.3.2 信号测量与采集部分
  • 5.3.3 本实验所用设备仪器
  • 5.4 测试方法
  • 5.4.1 测试点的布置与激振点的选择
  • 5.4.2 实验准备以及测试时应注意问题
  • 5.5 实验结果分析
  • 5.6 本章小结
  • 第6章 超高速磨床结构优化设计
  • 6.1 床身结构的有限元分析以及结构改进
  • 6.1.1 床身结构的有限元静力分析
  • 6.1.2 床身结构的模态分析
  • 6.1.3 床身结构改进
  • 6.2 立柱结构的有限元分析以及结构改进
  • 6.2.1 立柱结构的有限元静力分析
  • 6.2.2 立柱结构的模态分析
  • 6.2.3 立柱结构改进
  • 6.3 改进后超高速磨床整机动态特性分析
  • 6.4 本章小结
  • 第7章 结论与建议
  • 7.1 结论
  • 7.2 建议
  • 参考文献
  • 致谢

    • 相关论文文献

    • [1].哈挺：-VOUMARD~?1000内磨机[J]. 今日制造与升级 2020(Z1)
    • [2].基于有限元分析法的立式精密磨床立柱优化设计[J]. 机械设计与制造工程 2020(09)
    • [3].国内磨床消费数据分析与趋势研判[J]. 世界制造技术与装备市场 2018(01)
    • [4].深耕行业,邀请更多用户见证TIC品质[J]. 金属加工(冷加工) 2018(08)
    • [5].在线测量技术在精密磨床中的应用[J]. 航空精密制造技术 2016(06)
    • [6].数控精密磨床的设计研究[J]. 装备制造技术 2017(09)
    • [7].全球首台混合磨床与增材制造机面世[J]. 机械 2015(08)
    • [8].精心设计的磨床[J]. 现代制造 2019(12)
    • [9].为大零件加工定制多用途磨床[J]. 现代制造 2020(14)
    • [10].小巧磨床功能多样，高精加工应用广泛[J]. 金属加工(冷加工) 2019(09)
    • [11].刀剪专用数控双头单面磨床的设计[J]. 机械制造 2016(10)
    • [12].2011磨床先进制造与创新技术研讨会在沪举行[J]. 工具技术 2011(10)
    • [13].磨床 实现高精加工的选择[J]. 现代制造 2008(24)
    • [14].磨床分会理事会第六届二次会议研判当前形势[J]. 今日制造与升级 2019(09)
    • [15].磨床再制造技术及应用研究与实践[J]. 装备制造技术 2017(12)
    • [16].基于光敏电阻的磨床对刀仪器的研究[J]. 电子世界 2017(19)
    • [17].勇克公司收购巴西磨床制造厂家多数股权[J]. 汽车工艺师 2015(04)
    • [18].2015年1～7月份磨床设备招标大盘点[J]. 招标采购管理 2015(08)
    • [19].基于磨床结构的特点与实现[J]. 精密制造与自动化 2013(01)
    • [20].高速凸轮轴磨床垫板的结构分析与改进[J]. 机床与液压 2009(11)
    • [21].磨床控制系统的应用研讨[J]. 冶金管理 2019(03)
    • [22].磨床主轴载荷谱编制方法与实验研究[J]. 机械强度 2017(04)
    • [23].在西门子828D系统上实现轴承磨床消空程功能[J]. 金属加工(冷加工) 2017(18)
    • [24].无芯磨床加工曲轴消除加工棱圆研究[J]. 中国高新技术企业 2016(02)
    • [25].世界首台具有完整增材制造技术的混杂磨床[J]. 粉末冶金技术 2015(05)
    • [26].微磨床数控系统的研究与设计[J]. 沈阳理工大学学报 2013(01)
    • [27].3MZ1416S外沟磨床改造[J]. 黑龙江科技信息 2013(26)
    • [28].运用模式识别与遗传算法的复合磨床干涉检测方法[J]. 现代制造工程 2012(03)
    • [29].浅谈变频技术在高速磨床设备中的应用[J]. 大众科技 2011(01)
    • [30].高速磨床整机动态特性研究[J]. 中国机械工程 2010(07)

    标签：;  ;  ;  ;  ;  

    超高速磨床整机动力学分析与实验研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5