【正文】 ort section to each order modal frequency. Keywords Feed system Static and dynamic characteristics ANSYS 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 Ⅰ 頁(yè) 共 Ⅰ 頁(yè) 目 次 1 緒論 ................................................................................................................................ 1 研究背景 ............................................................................................................... 1 雙驅(qū)動(dòng)直線進(jìn)給系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 ....................................................................... 1 本文研究?jī)?nèi)容 ....................................................................................................... 3 2 雙絲杠驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................................ 5 雙絲杠驅(qū)動(dòng)直線進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程 ............................................................... 5 進(jìn)給系統(tǒng)要求的技術(shù)參數(shù) ................................................................................... 5 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 5 滾珠絲杠選型 ....................................................................................................... 6 絲杠支承設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 8 伺服電動(dòng)機(jī)的選型 ............................................................................................... 9 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................................................. 10 工作臺(tái)設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 12 底座設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 14 系統(tǒng)剛度的驗(yàn)算 ................................................................................................. 15 3 雙驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的有限元建模與靜動(dòng)態(tài)分析 .......................................................... 18 有限元及 ANSYS 簡(jiǎn)介 ......................................................................................... 18 有限元方法簡(jiǎn)介 ...................................................................................... 18 ANSYS 簡(jiǎn)介 ........................................................................................... 18 模態(tài)分析 ............................................................................................................. 19 模態(tài)分析簡(jiǎn)介 .......................................................................................... 19 滾珠絲杠的模態(tài)分析及靜力學(xué)分析 ...................................................... 19 工作臺(tái)的模態(tài)分析 .................................................................................. 26 底座的模態(tài)分析 ...................................................................................... 30 模態(tài)對(duì)比分析 .......................................................................................... 33 結(jié) 論 .................................................................................................................................... 36 致謝 ...................................................................................................................................... 37 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................................. 38 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 1 頁(yè) 共 39 頁(yè) 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(jiǎn)稱。 南 京 理 工 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 作 者 : 侯陽(yáng)琨 學(xué) 號(hào)： 0901500317 學(xué)院 (系 ): 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) : 機(jī)械工程及自動(dòng)化 題 目 : 加工中心雙驅(qū)動(dòng)滾動(dòng)支承 直線進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)與靜動(dòng)校核分 析 指導(dǎo)者： (姓 名 ) (專業(yè)技術(shù)職務(wù) ) 評(píng)閱者： (姓 名 ) (專業(yè)技術(shù)職務(wù) ) 20xx 年 5 月 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）中文摘要 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控加工中心的重要組成部分，進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否合理，靜動(dòng)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(dòng)絲杠驅(qū)動(dòng)直線進(jìn)給進(jìn)給系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)目前國(guó)內(nèi)外機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)的研究狀況進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹；利用三維造型軟件 Pro/e，對(duì)雙驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)的組成部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)及裝配；并基于有限元的分析方法，利用 ANSYS 軟件對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)的重要部件如工作臺(tái)、底座和滾珠絲杠進(jìn)行了模態(tài)分析，并對(duì)滾珠絲杠做了靜力分析，并進(jìn)行了壓 桿穩(wěn)定的校核；在最后對(duì)“支撐部分壁厚對(duì) 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(dòng)控制機(jī)械裝置進(jìn)行動(dòng)作，這種采用數(shù)字化信息實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的技術(shù)稱數(shù)控技術(shù)，簡(jiǎn)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(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床 。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為了發(fā)達(dá)國(guó)家用來提高制造業(yè)水平的重要基礎(chǔ)， 目前 各 個(gè) 國(guó) 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(guó)、日本和歐洲等先進(jìn)工業(yè)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn) 。目前， 在國(guó)內(nèi)比較 低檔 的 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床系統(tǒng) 已經(jīng) 基本實(shí)現(xiàn) 了 國(guó)產(chǎn)化，但在 生產(chǎn)設(shè)計(jì) 高檔的數(shù)控 車床 系統(tǒng)方面 在國(guó)際上 仍處于 相對(duì) 劣勢(shì) 的 地位。 建立 了 大量 的 數(shù)學(xué) 物理型 進(jìn)行理論分析 ，并 且 借助 各種 三維 模型 軟件建立 了 的 直線進(jìn)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(duì) 直線進(jìn)給 系統(tǒng)進(jìn)行 各種形變、應(yīng)力的 分析 ，還進(jìn)一步進(jìn)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(tái)、滾珠絲杠副、伺服電機(jī)、滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的選擇計(jì)算 ， 還作了伺服進(jìn)給系統(tǒng)中的傳動(dòng)精 度計(jì)算、絲杠拉壓振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的驗(yàn)算 [9]。 東北大學(xué)的邱國(guó)富對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的特性進(jìn)行了研究，并建立了進(jìn)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(duì)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的特性進(jìn)行了分析和動(dòng)態(tài)性能的仿真 [11]。 Mizuho N 對(duì)滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)建立動(dòng)力學(xué)模型，分析了絲杠變形對(duì)靜、動(dòng)特性的影響 [67]。 以上這些傳統(tǒng)的較為成熟的靜態(tài)動(dòng)態(tài)特性分析的研究對(duì)象多為進(jìn)給系統(tǒng)的部件或者單滾珠絲杠 驅(qū)動(dòng)的進(jìn)給系統(tǒng)。 現(xiàn)在很多發(fā)達(dá)國(guó)家已采用了雙滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)方式，將驅(qū)動(dòng)力盡可能作用于運(yùn)動(dòng)件的重心，可以在高切削速度和進(jìn)給速度條件下，減小扭轉(zhuǎn)變形，進(jìn)而提高進(jìn)給系統(tǒng)的整體剛度 [10] 如圖 11 所示，如果在機(jī)床的