發(fā)布時間：2017-05-22 09:20

  本文關(guān)鍵詞：高架橋式龍門加工中心橫梁部件結(jié)構(gòu)設(shè)計及其靜動態(tài)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 高速加工是近年來機床發(fā)展的熱點之一,高速加工的出現(xiàn)對大型龍門機床設(shè)計提出了更高的要求。傳統(tǒng)式龍門機床一般采用工作臺移動、橫梁靜止的設(shè)計結(jié)構(gòu),由于橫梁部件質(zhì)量大,難以實現(xiàn)高速加工;高架橋式龍門加工中心,采用橫梁部件移動、工作臺靜止的設(shè)計結(jié)構(gòu),克服了傳統(tǒng)龍門式機床難以適應(yīng)現(xiàn)代高速加工發(fā)展的不足,具有強大的生命力,但同時也對橫梁部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的要求。 課題結(jié)合DF5020高架橋式龍門加工中心,以提高機床橫梁部件結(jié)構(gòu)剛性、減輕橫梁部件質(zhì)量、滿足機床高速加工和良好靜動態(tài)特性為目的,來對高架橋式龍門加工中心相關(guān)部件展開研究。 論文首先在SolidWorks中創(chuàng)建了DF5020加工中心橫梁部件的實體模型,對相關(guān)的重要結(jié)合面接觸進行了處理,特別對橫梁部件中作為連接件的滾動導(dǎo)軌,采用等直徑圓柱代替一排的滾珠簡化模型結(jié)構(gòu),并在有限元軟件COSMOSWorks中定義結(jié)合面的方法來處理結(jié)合面接觸;然后模擬DF5020高架橋式龍門加工中心橫梁部件工況條件,建立了一個簡易實驗平臺,開展對橫梁部件結(jié)合面處理方法相似性實驗驗證研究,通過對實驗平臺實驗測試結(jié)果和仿真計算結(jié)果對比分析,驗證了加工中心橫梁部件結(jié)合面接觸處理方法的可行性。 依據(jù)高架橋式機床設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)手冊,對DF5020機床橫梁部件展開靜動態(tài)特性分析,找出了剛性最差、易導(dǎo)致切削振動的零件--橫梁和主軸箱。針對主軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的不足,提出了增加蓋板的改進措施;對于問題最嚴(yán)重的橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計,采用四類筋板對比、靈敏度、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計等方法,重新設(shè)計了DF5020的橫梁。論文最后提出了一種新型橫梁設(shè)計構(gòu)想--拱型預(yù)緊結(jié)構(gòu)橫梁。 論文研究不僅為大型龍門式機床結(jié)合面接觸處理技術(shù)提供了新方法,而且所得結(jié)論可以用于指導(dǎo)實際機床設(shè)計,對提高相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)水平發(fā)揮積極作用。
【關(guān)鍵詞】：龍門加工中心 橫梁部件 有限元 結(jié)合面
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• Contents10-14
• 第一章 緒論14-23
• 1.1 引言14
• 1.2 高架橋式龍門加工中心發(fā)展概述14-16
• 1.2.1 高速加工對機床結(jié)構(gòu)部件的要求14-15
• 1.2.2 高速加工中傳統(tǒng)龍門式機床的不適應(yīng)性15
• 1.2.3 高架橋式龍門機床結(jié)構(gòu)特點15-16
• 1.3 機床結(jié)構(gòu)部件研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3.1 機床結(jié)構(gòu)部件動態(tài)特性的研究16-17
• 1.3.2 結(jié)構(gòu)部件設(shè)計優(yōu)化的研究17-18
• 1.3.3 高架橋式龍門機床生產(chǎn)與設(shè)計研究中存在的問題18
• 1.4 課題研究簡介18-23
• 1.4.1 課題來源和研究對象18-20
• 1.4.2 研究內(nèi)容20-23
• 第二章 大型結(jié)構(gòu)件有限元理論及COSMOSWorks介紹23-31
• 2.1 大型結(jié)構(gòu)件有限元分析理論23-28
• 2.1.1 大型結(jié)構(gòu)件有限元分析步驟23-26
• 2.1.2 大型結(jié)構(gòu)件模態(tài)分析理論26-28
• 2.2 COSMOSWorks軟件介紹28-30
• 2.2.1 傳統(tǒng)有限元軟件分析大型結(jié)構(gòu)件存在的問題28
• 2.2.2 COSMOSWorks分析結(jié)構(gòu)件的優(yōu)勢28-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 第三章 加工中心橫梁部件建模及結(jié)合面處理31-42
• 3.1 加工中心橫梁部件結(jié)構(gòu)特點介紹31-32
• 3.2 DF5020加工中心橫梁部件實體模型的創(chuàng)建32-36
• 3.2.1 虛擬建模技術(shù)32
• 3.2.2 SolidWorks特征造型32-33
• 3.2.3 橫梁部件CAD模型創(chuàng)建及重要零件介紹33-36
• 3.3 加工中心橫梁部件模型簡化及結(jié)合面處理36-38
• 3.3.1 加工中心橫梁部件模型結(jié)構(gòu)簡化原則36
• 3.3.2 COSMOSWorks結(jié)合面接觸處理方式36-37
• 3.3.3 加工中心橫梁部件結(jié)合面接觸處理37-38
• 3.4 橫梁部件有限元網(wǎng)格的生成38-41
• 3.4.1 有限元模型網(wǎng)格生成方法38-39
• 3.4.2 二階實體四面體單元介紹39-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 橫梁部件結(jié)合面處理方法相似性實驗驗證42-51
• 4.1 模擬實驗對象選擇42-43
• 4.2 模型創(chuàng)建和結(jié)合面處理43-45
• 4.2.1 工作臺CAD模型創(chuàng)建43
• 4.2.2 工作臺結(jié)合面處理43-45
• 4.3 工作臺固有振動特性實驗測試45-49
• 4.3.1 頻響函數(shù)測試技術(shù)介紹45
• 4.3.2 實驗測試儀器介紹45-47
• 4.3.3 實驗測試過程47-49
• 4.4 仿真數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)對比分析49-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第五章 加工中心橫梁部件靜動態(tài)特性分析51-64
• 5.1 加工中心橫梁部件靜力分析51-56
• 5.1.1 機床橫梁部件變形的組成51
• 5.1.2 只受重力情況51-53
• 5.1.3 受重力和切削力情況53-56
• 5.2 DF5020機床橫梁部件固有模態(tài)分析56-62
• 5.2.1 橫梁部件固有振動特性分析56-58
• 5.2.2 橫梁前五階固有模態(tài)分析58-60
• 5.2.3 主軸箱的前五階固有振動特性分析60-62
• 5.3 主軸箱改進方案62-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第六章 加工中心橫梁結(jié)構(gòu)改進設(shè)計64-80
• 6.1 大型龍門加工中心橫梁筋板研究64-68
• 6.1.1 龍門式機床橫梁載荷特點和筋板布置64-65
• 6.1.2 四種筋板靜態(tài)特性對比65-67
• 6.1.3 四種筋板布置橫梁動態(tài)特性對比67-68
• 6.2 DF5020高架橋式機床橫梁結(jié)構(gòu)的改進68-76
• 6.2.1 橫梁隔板厚度的靈敏度分析69-71
• 6.2.2 O型筋板橫梁橫向隔板研究71-73
• 6.2.3 橫梁背面封板的優(yōu)化設(shè)計73-76
• 6.3 加工中心橫梁部件改進前后數(shù)值對比76-77
• 6.4 拱形預(yù)緊結(jié)構(gòu)的構(gòu)想77-79
• 6.5 本章小結(jié)79-80
• 總結(jié)與展望80-82
• 參考文獻82-86
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文86-88
• 致謝88

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 楊慶東;張瑞乾;劉國慶;鐘建琳;;數(shù)控機床數(shù)字化設(shè)計體系結(jié)構(gòu)研究與應(yīng)用[J];北京信息科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年03期

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3 王艷青;仲高艷;常永標(biāo);劉國鑫;張在春;;大型五軸聯(lián)動加工中心橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計[J];機床與液壓;2012年13期

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3 肖利利;大型龍門加工中心結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計及快速仿真平臺開發(fā)[D];南京航空航天大學(xué);2011年

4 黃慶;大型龍門加工中心快速設(shè)計與分析系統(tǒng)的研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

5 楊凌云;橋式龍門加工中心直線進給部件的動態(tài)特性分析與優(yōu)化[D];南京航空航天大學(xué);2012年

6 陳書通;大型數(shù)控龍門鏜銑床鑲塊式組合床身剛度研究與結(jié)構(gòu)設(shè)計[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

7 張在杰;銑車復(fù)合加工中心動橫梁的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計[D];蘭州理工大學(xué);2013年

8 李浩;動柱式雙主軸龍門數(shù)控鉆床設(shè)計及其有限元分析[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：高架橋式龍門加工中心橫梁部件結(jié)構(gòu)設(shè)計及其靜動態(tài)特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：385297