【正文】 為了衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化程度和綜合國際競爭力的重要指標(biāo)[2]。如果部分或全部基本的數(shù)控功能是通過計算機來實現(xiàn)的，則稱為計算機數(shù)控(Computer Numerical Control，縮寫為CNC)。關(guān)鍵字 進給系統(tǒng) 靜動態(tài)分析 有限元 ANSYS畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）外文摘要Title The analysis of static and dynamic characteristics of scrolling support linear feed system with dual drive of machining centerAbstractThe feed drive system is an important part of CNC machining center, The design and static and dynamic character of the feed system will directly affect the accuracy of machining center.Based on the feed system with dual drive as the research object, the present research status at home and abroad of the feed system of machine tool were introduced. We use software Pro/e to finish the design and modeling of the ponents of system. We use ANSYS software (based on FEM) to do the modal analysis of the table, the base and the ball screw. We also do the static analysis of ball screw and check the stability of pression bar of the Screw. Finally, we do the analysis of the influence of thickness of the support section to each order modal frequency.Keywords Feed system Static and dynamic characteristics ANSYS第 Ⅰ頁 共 Ⅰ 頁本科生畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）目 次1 緒論 1 研究背景 1 雙驅(qū)動直線進給系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 1 本文研究內(nèi)容 32 雙絲杠驅(qū)動進給系統(tǒng)的設(shè)計計算 5 雙絲杠驅(qū)動直線進給系統(tǒng)的設(shè)計流程 5 進給系統(tǒng)要求的技術(shù)參數(shù) 5 傳動系統(tǒng)設(shè)計 5 滾珠絲杠選型 6 絲杠支承設(shè)計 8 伺服電動機的選型 9 導(dǎo)軌的設(shè)計計算 10 工作臺設(shè)計 12 底座設(shè)計 14 系統(tǒng)剛度的驗算 153 雙驅(qū)動進給系統(tǒng)的有限元建模與靜動態(tài)分析 18 有限元及ANSYS簡介 18 有限元方法簡介 18 ANSYS簡介 18 模態(tài)分析 19 模態(tài)分析簡介 19 滾珠絲杠的模態(tài)分析及靜力學(xué)分析 19 工作臺的模態(tài)分析 26 底座的模態(tài)分析 30 模態(tài)對比分析 33結(jié) 論 36致謝 37參考文獻(xiàn) 38第 39 頁 共 39 頁本科生畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）1 緒論 研究背景數(shù)控即數(shù)字控制(Numerical Control，NC)，是數(shù)字程序控制的簡稱。 南 京 理 工 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)作 者:侯陽琨學(xué) 號：0901500317學(xué)院(系):機械工程學(xué)院專 業(yè):機械工程及自動化題 目:加工中心雙驅(qū)動滾動支承直線進給系統(tǒng)設(shè)計與靜動校核分析指導(dǎo)者： (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))評閱者： (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))2013年5月畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）中文摘要 進給驅(qū)動系統(tǒng)是數(shù)控加工中心的重要組成部分，進給系統(tǒng)的設(shè)計是否合理，靜動態(tài)特性如何將直接影響到加工中心的加工精度。本文以雙滾動絲杠驅(qū)動直線進給進給系統(tǒng)為研究對象，對目前國內(nèi)外機床的進給系統(tǒng)的研究狀況進行了簡單介紹；利用三維造型軟件Pro/e，對雙驅(qū)動進給系統(tǒng)的組成部件進行了設(shè)計及裝配；并基于有限元的分析方法，利用ANSYS軟件對進給系統(tǒng)的重要部件如工作臺、底座和滾珠絲杠進行了模態(tài)分析，并對滾珠絲杠做了靜力分析，并進行了壓桿穩(wěn)定的校核；在最后對“支撐部分壁厚對模態(tài)各階頻率的影響”做了分析。它是通過特定處理方式下的數(shù)字信息去自動控制機械裝置進行動作，這種采用數(shù)字化信息實現(xiàn)自動化控制的技術(shù)稱數(shù)控技術(shù)，簡稱數(shù)控[1]。數(shù)控車床則是指利用數(shù)字化技術(shù)來控制加工過程和執(zhí)行機構(gòu)運動的機床。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為了發(fā)達(dá)國家用來提高制造業(yè)水平的重要基礎(chǔ)，目前各個國家都在把發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)作為重要的發(fā)展戰(zhàn)略。到目前為止，以數(shù)控技術(shù)為主要代表的現(xiàn)代化制造技術(shù)已經(jīng)成為美國、日本和歐洲等先進工業(yè)國家競爭的焦點。目前，在國內(nèi)比較低檔的經(jīng)濟型數(shù)控車床系統(tǒng)已經(jīng)基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化，但在生產(chǎn)設(shè)計高檔的數(shù)控車床系統(tǒng)方面在國際上仍處于相對劣勢的地位。建立了大量的數(shù)學(xué)物理型進行理論分析，并且借助各種三維模型軟件建立了的直線進給系統(tǒng)的三維立體模型，還通過利用有限元分析的方法對直線進給系統(tǒng)進行各種形變、應(yīng)力的分析，還進一步進行了模態(tài)分析等方面的研究。謝紅，高健等總結(jié)了加工中心的工作臺、滾珠絲杠副、伺服電機、滾動直線導(dǎo)軌的選擇計算，還作了伺服進給系統(tǒng)中的傳動精度計算、絲杠拉壓振動和扭轉(zhuǎn)振動的驗算[9]。東北大學(xué)的邱國富對數(shù)控機床進給機構(gòu)的特性進行了研究，并建立了進給系統(tǒng)的伺服控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并用ANSYS及Simulink對進給伺服系統(tǒng)的特性進行了分析和動態(tài)性能的仿真[11]。Mizuho N對滾珠絲杠進給系統(tǒng)建立動力學(xué)模型，分析了絲杠變形對靜、動特性的影響[67]。以上這些傳統(tǒng)的較為成熟的靜態(tài)動態(tài)特性分析的研究對象多為進給系統(tǒng)的部件或者單滾珠絲杠驅(qū)動的進給系統(tǒng)?，F(xiàn)在很多發(fā)達(dá)國家已采用了雙滾珠絲杠驅(qū)動方式，將驅(qū)動力盡可能作用于運動件的重心，可以在高切削速度和進給速度條件下，減小扭轉(zhuǎn)變形，進而提高進給系統(tǒng)的整體剛度[10]如圖11所示，如果在機床的重心處有物體，并且不能直接將力加在重心處，可以將力平均分配到重心的兩端，同樣可以實現(xiàn)進給軸的直線進給。由大連機床廠設(shè)計生產(chǎn)的VHT系列五軸聯(lián)動立式車銑復(fù)合加工中心的Y 軸方向即采用的是雙絲杠驅(qū)動的結(jié)構(gòu)。企業(yè)目前還沒有一個相對官方的跨距確定原則，一般都是通過有限元法分析的方法來計算出雙絲杠驅(qū)動的優(yōu)勢以及絲杠之間的跨距對進給系統(tǒng)靜動態(tài)特性的影響，從而計算出最佳的跨距。雙驅(qū)動直線進給系統(tǒng)的設(shè)計分析整體還不是很成熟。本文以雙滾動絲杠驅(qū)動直線進給系統(tǒng)為研究對象，主要進行一下工作：（1）對目前國內(nèi)外數(shù)控車床的直線進給驅(qū)動系統(tǒng)的研究狀況進行了簡單介紹。（3）利用三維造型軟件Pro/e，對雙驅(qū)動進給系統(tǒng)的組成部件進行了設(shè)計及裝配。（5）對支撐部分壁厚對于模態(tài)分析中的各階模態(tài)的固有頻率有何影響做了進一步的分析和對比。整個雙絲杠驅(qū)動進給系統(tǒng)的設(shè)計流程如圖21所示：圖21 雙驅(qū)動進給系統(tǒng)設(shè)計流程 進給系統(tǒng)要求的技術(shù)參數(shù)系統(tǒng)參數(shù)：工作臺重300kg；工件及夾具的最大重量1200kg；縱向最大進給力為9000N；工作臺行程900mm；進給速度3～20000mm/min；快速進給速度42m/min；。工作臺要求的最快進給速度vmax= 42m/min。先試選電動機的最高轉(zhuǎn)速為nmax=4500r/min，則：絲杠導(dǎo)程：Ph=1000Vmaxnmax=1000424500= （）在反饋裝置中，目前有兩種：（1）用測速發(fā)電機作為速度反饋；用旋轉(zhuǎn)變壓器作為位置反饋；（2）