【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,效率成為追求生產(chǎn)效益的重要因素。為了提高生產(chǎn)效率,機床向高速高精重載的方向發(fā)展,然而加工過程中工作臺的固定、平穩(wěn)保證及緊急情況下的安全停止等問題日愈明顯。研究表明這些問題通過在滾動直線導(dǎo)軌副上安裝附加部件—鉗制器可以有效解決。目前日本、德國等幾個國家對鉗制器的研究成果成熟,但相關(guān)技術(shù)對外封鎖,無益于國內(nèi)鉗制器的研究發(fā)展,因此對鉗制器的研究探討很有必要。本文通過詳細分析滾動直線導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)特點,結(jié)合制動裝置原理,遵循機械設(shè)計原則,針對凱特精機的LGR55型號滾柱直線導(dǎo)軌副,設(shè)計研發(fā)了一種新型氣壓常閉型鉗制器。并對鉗制器的保持力和開放壓力進行計算,采用SOLIDWORKS完成鉗制器的三維模型設(shè)計。對鉗制器的關(guān)鍵部件增力機構(gòu)進行優(yōu)化分析,采用正弦加速度運動規(guī)律設(shè)計增力機構(gòu)的結(jié)構(gòu),并對優(yōu)化前后增力機構(gòu)的制動響應(yīng)時間進行對比。對采用四滑塊兩鉗制器的滾動直線導(dǎo)軌副的工作平臺的整體剛度進行分析研究,得到處于鉗制狀態(tài)下的工作平臺的剛度計算公式。依據(jù)摩擦學(xué)原理與分形理論,對鉗制器與導(dǎo)軌結(jié)合面的切向、法向接觸剛度進行分析計算,并提出剛度實驗方案。根據(jù)需要對氣壓常閉型鉗制器的模型進行簡化,采用ANSYS WORKBENCH對鉗制器的簡化模型進行動力學(xué)分析,得到了鉗制器前六階模態(tài)分析的固有頻率和振型,為鉗制器的下一步動態(tài)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化作參考。
[Abstract]:With the rapid development of science and technology, efficiency has become an important factor in the pursuit of productivity. In order to improve the production efficiency, the machine tool develops to the direction of high speed and high precision heavy load. However, the problems such as the fixing of the worktable, the guarantee of stability and the safety stop in the emergency situation become more and more obvious in the process of processing. The research shows that these problems can be effectively solved by installing additional parts-clamp on the rolling linear guide pair. At present, some countries such as Japan, Germany and other countries have developed mature research results on pliers, but the related technology is not beneficial to the research and development of domestic pliers, so it is necessary to study the clamp devices. Based on the detailed analysis of the structural characteristics of the rolling linear guideway pair and the principle of braking device and following the principle of mechanical design, a new type of pneumatic constant closure clamp is designed and developed for the LGR55 type roller linear guideway pair of Kettering machine. The hold force and open pressure of the clamp are calculated, and the 3D model of the clamp is designed by SOLIDWORKS. The structure of the force-boosting mechanism is designed by using the law of sinusoidal acceleration, and the braking response time of the mechanism before and after optimization is compared. The overall stiffness of the working platform of the rolling linear guide rail pair with four sliding blocks and two clamps is analyzed and studied, and the formula for calculating the stiffness of the working platform in the clamping state is obtained. According to the principle of tribology and fractal theory, the tangential and normal contact stiffness of the joint surface of clamp and guideway is analyzed and calculated, and the experimental scheme of stiffness is put forward. According to the need to simplify the model of the pneumatic constant closed clamp, the dynamic analysis of the simplified model of the clamp is carried out by using ANSYS WORKBENCH, and the natural frequency and mode shape of the first six order modal analysis of the clamp are obtained. It is a reference for the next step dynamic analysis and structure optimization of clamp.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG502.3

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本文編號：2400236