某型重型數(shù)控機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)及滑枕液壓系統(tǒng)仿真分析-開(kāi)題報(bào)告-在線瀏覽
2024-11-04 20:37本頁(yè)面
【正文】 重型數(shù)控鏜銑床為研究對(duì)象，運(yùn)用有限元思想，借助一系列的軟件對(duì)機(jī)床的主軸箱以及液壓系 統(tǒng)分析仿真從而達(dá)到提高機(jī)床加工精度的目的。美國(guó)的數(shù)控機(jī)床的主機(jī)設(shè)計(jì)、制作及數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)扎實(shí) ,且一貫器重科研和創(chuàng)新 ,故其高性能數(shù)控機(jī)床技巧在世界也一直領(lǐng)先。尤其是大型、重型、精密數(shù)控機(jī)床。日本充分發(fā)展大批生產(chǎn)自動(dòng)化 ,繼而全力發(fā)展中小批柔性生產(chǎn)主動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床。這導(dǎo)致國(guó)內(nèi)重型數(shù)控落地鏜銑機(jī)床產(chǎn)品和國(guó)外產(chǎn)品還存在著很大的差距。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展 以及工藝水平的提高，高效率、高精度、低成本加工性能機(jī)床的需求越來(lái)越多，而且隨著加工產(chǎn)品的大型化，自動(dòng)化的趨勢(shì)，重型數(shù)控落地鏜銑機(jī)床的需求量越來(lái)越高。 本課題重點(diǎn)研究重型數(shù)控落地鏜銑機(jī)床的關(guān)鍵部件的靜動(dòng)特性，以及整機(jī)的液壓系統(tǒng)。對(duì)于大型落地式鏜銑床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有推動(dòng)作用。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 文獻(xiàn)內(nèi)容主要包括機(jī)床主軸箱、滑枕、液壓系統(tǒng)等幾方面的介紹和分析具體情況如圖 1所示： 圖 1文獻(xiàn)內(nèi)容分類數(shù)量統(tǒng)計(jì) 從圖中看出文獻(xiàn)總體分為六大類別，分別是對(duì)機(jī)床整體、主軸箱、滑枕、液壓系統(tǒng)、其他部件分析以及機(jī)床介紹。主要采用 ANSYS 有限元軟件對(duì)機(jī)床的結(jié)構(gòu)建模 [1][2]，分析機(jī)床的結(jié)構(gòu)找到剛度的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)機(jī)床進(jìn)行熱特性分析為整機(jī)的冷卻系統(tǒng)提供理論 [3]，同時(shí)改進(jìn)裝置提高加工精度。 機(jī)床滑枕分析主要分為滑枕的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、動(dòng)特性分析、熱特性分析以及滑枕的變性補(bǔ)償四個(gè)方面。（ 2）動(dòng)態(tài)分析時(shí)首先進(jìn)行三維建模，進(jìn)而采用 ANSYS對(duì)滑枕進(jìn)行動(dòng)特性分析。（ 3）熱特性分析時(shí)主要運(yùn)用有限元軟件仿真計(jì)算滑枕系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)分布以及熱平衡時(shí)間，得出且溫度分布均勻程度是影響熱變形的關(guān)鍵因素 [78]。 機(jī)床主軸箱分析主要分為主軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化、模態(tài)分析、熱特性分析和主軸箱的補(bǔ)償四個(gè)方面。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。在優(yōu)化時(shí)普遍采用 ANSYS論證。液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用理論知識(shí)設(shè)計(jì) 液壓系統(tǒng)，通過(guò) Hop san、 ADAMS/Hydraulics、 Matlab /Simulink、 AMESim[19]以及 EASY5 等仿真軟件對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行仿真 [20]，找出系統(tǒng)中的問(wèn)題環(huán)節(jié)，改進(jìn)系統(tǒng)。 機(jī)床的其他部件的分析主要是機(jī)床的鏜軸的剛度分析 [22]，立柱的靜態(tài)和模態(tài)分析 [23]以及機(jī)床雙驅(qū)機(jī)構(gòu) [24]的的改進(jìn)。 縱觀文獻(xiàn)內(nèi)容發(fā)現(xiàn)目前重型數(shù)控落地鏜銑機(jī)床的發(fā)展方向是高速銑削，其功能通過(guò)滑枕組件來(lái)完成。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外對(duì)機(jī)床進(jìn)行靜態(tài)、模態(tài)分析多采用計(jì)算機(jī)輔助工程 ( CAE ) 技術(shù)，通過(guò) PRO/E， CAD、 matlab 以及 Solid Works對(duì)機(jī)床部件建模，運(yùn)用 ANSYS、 matlab以及 CAE軟件，根據(jù)實(shí)際工作情況，將實(shí)際中的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)加載到模型中，進(jìn)一步分析 ,這樣可 以找到機(jī)床的薄弱點(diǎn)，并且對(duì)問(wèn)題點(diǎn)進(jìn)行修改和優(yōu)化。 二、研究?jī)?nèi)容 本課題研究方向，研究?jī)?nèi)容、系統(tǒng)功能 本課題重點(diǎn)對(duì)重型數(shù)控落地鏜銑機(jī)床的液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)以及機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)。 (2)主軸箱設(shè)計(jì)包括初步設(shè)計(jì)主軸箱的傳動(dòng)比，主軸箱的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)以及校核。 方案一： TK69系列鏜銑床不開(kāi)口主軸箱結(jié)構(gòu)，如圖 311所示： 圖 311 TK69系列不開(kāi)口主軸箱模型 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 1 方案二： TK69系列鏜銑床開(kāi)口主軸箱結(jié)構(gòu)，如圖 312所示： 圖 312 TK69 系列開(kāi)口主軸箱模型 方案三 :數(shù)控車(chē)床主軸箱結(jié)構(gòu) ,圖 313所示。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 1 圖 314 XK系列數(shù)控銑床主軸箱結(jié)構(gòu) 其次在將在 Pro /E、 SolidWorks 以及 CAD 中建立好的模型導(dǎo)入到 ANSYS Workbench 中，建立有限元模型如圖 31 316所示，并且運(yùn)用 ANSYS對(duì)主軸箱進(jìn)行模態(tài)分析以及動(dòng)特性優(yōu)化。由于方案一屬于傳統(tǒng)的主軸箱設(shè)計(jì)，箱體的強(qiáng)度、剛度都比較好，適合重型數(shù)控鏜銑床的主軸箱結(jié)構(gòu)案故選擇 TK69系列前端不開(kāi)口的主軸主軸箱結(jié)構(gòu)。 Pro／ E 軟件在目前的三維建模軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，采用模塊化方式可以解決產(chǎn)品多樣性的問(wèn)題。Solid wor
高考資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1