機床動力學分析開題報告(已修改)
2025-02-02 16:03 本頁面
【正文】 開題報告機床動力學分析1 選題的背景、意義 機床動力學分析的背景眾所周知，在機床加工過程中，振動的危害極大，尤其對于超精密機床。使用金剛石刀具作超精密切削時，要求機床工作極其平穩(wěn)，振動極小，否則很難保證較高的加工精度和超光滑的表面質量。因此，對機床的動力學分析就成為超精密加工中，保障加工質量的關鍵技術之一。 通過查閱大量的資料文獻發(fā)現(xiàn)，目前國內外對機床的主軸、導軌等單個零件的動力學分析有很多，但是對機床整機的動力學研究就相對少很多。有介紹機床整機的動力學分析的也是大概籠統(tǒng)的介紹了下，很少有很詳細全面的研究。對于這種情況大致了解了到是因為對機床整機進行動力學分析，因為機床本身的體積很大，很難進行有效的激振，需要考慮的因素較多。例如：機床整機不是一個單一的零件，做動力學分析難度較大；機床整機的體積較大，外界環(huán)境的干擾較大；所以做機床整機的動力學分析，想要得到有效的動力學數(shù)據(jù)，必須合理的設計實驗步驟和實驗平臺。機床的加工性能與其動力學特性非常密切，其動態(tài)性能（振動、噪聲及穩(wěn)定性等）是影響其工作性能及品質質量最重要的性能指標。隨著機床向高精度、高表面質量和高生產率方向發(fā)展，關于機床的振動問題，近年來備受關注。其加工精度很大程度上取決與切屑加工過程中機床的振動，振動的產生不僅制約了數(shù)控機床的生產效率，而且還會在加工工件的表面留下波紋，這大大影響了機床加工精度。因此，對機床的動力學研究一直以來都是一個重要的課題。我國及世界其他國家都在競相發(fā)展以高速、高精、高效為主要特征的超精密機床，對這類機床進行動力學優(yōu)化就顯得更加重要。對于高速精密機床而言，進行機床動力學特性分析，了解機床結構本身具有的剛度特性即機床的固有頻率和主振型，將避免在使用中因振動造成不必要的損失。 機床動力學分析的意義 通過對機床進行動力學分析，可以了解到機床各階模態(tài)的振動情況，并聯(lián)系模態(tài)實驗坐標和物理坐標，從而了解到機床結構存在的薄弱環(huán)節(jié)。為機床結構薄弱環(huán)節(jié)的改進設計、振動故障診斷預報以及結構動力學特性的優(yōu)化設計提供依據(jù)。通過對機床的動力學分析可以確定機床結構的振動特性即固有頻率和主振型，它們是承受動載荷的重要參數(shù)。根據(jù)此數(shù)據(jù)對機床床身進行優(yōu)化設計，提高它的固有頻率，即結構本身具有的剛度特性，使床身的動力學特性得以改善，滿足機床對加工質量和加工精度的要求。通過動力學分析就可以判斷機床的振型是否影響加工精度和表面粗糙度，并可對機床結構進行優(yōu)化設計，使它滿足機床對加工質量和加工精度的要求。通過對機床進行動力學分析，并應用先進的計算機負責測試與分析的手段可以獲得精確的結構動態(tài)性能參數(shù)，進一步分析就可以發(fā)現(xiàn)機床結構存在的薄弱環(huán)節(jié)，這就為平臺結構優(yōu)化打下了基礎。為后續(xù)的機床結構的優(yōu)化設計提供依據(jù)。同時也為后續(xù)的有限元分析提供了可靠的驗證方法。精密、超精密機床振源主要來源于機內振源和機外振源。通常數(shù)控機床的內部振源主要來自不平衡運動的旋轉件、附件的振動和自激振動,其中影響最大的是主軸部件和被加工工件的不平衡運動。當主軸部件和工件旋轉時,由于其質量中心和旋轉中心的不一致,從而產生了回轉中心旋轉的離心,它是使車床產生整機振動和不穩(wěn)定的主要因素。超精密機床機外振源主要來源于其它機床、鍛壓設備、火車、汽車等通過地基傳給機床的振動。零件的加工質量與機床的動態(tài)特性有著密切的聯(lián)系，隨著機床系統(tǒng)高速化發(fā)展，各類振動對機床動態(tài)特性的不良愈發(fā)凸顯出來。而縱向振動是一種主要的振動形式，它可引起機床主軸的彎曲振動，最終影響零件的加工質量，還會使機床、夾具中的連接零件松動，影響工件在夾具中的正確定位，甚至直接導致機床故障和使用
高考資料相關推薦
鄂ICP備17016276號-1