本文關(guān)鍵詞：UT5數(shù)控平旋盤的設(shè)計與優(yōu)化分析

  更多相關(guān)文章： 數(shù)控平旋盤 靜態(tài)分析 動態(tài)分析 平衡性能 優(yōu)化設(shè)計

【摘要】：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,制造技術(shù)的進步以及現(xiàn)實需求的變化,促使現(xiàn)代數(shù)控機床向著高速、高效、高精度、高可靠性和工藝復(fù)合化的方向發(fā)展。隨著人們對產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高,只在X,Y,Z軸三軸聯(lián)動的普通機床上加工已不能滿足消費者的需要,還需要B軸,U軸等多軸聯(lián)動的復(fù)合加工。數(shù)控平旋盤作為一種高端數(shù)控機床的功能部件,可實現(xiàn)U軸功能。本文通過理論計算與有限元分析相結(jié)合的方法,對數(shù)控平旋盤的傳動原理,旋轉(zhuǎn)體的靜動態(tài)特性,以及旋轉(zhuǎn)平衡性能做了深入的研究與分析,優(yōu)化其結(jié)構(gòu),為之后的進一步研究提供了方向與依據(jù)。本文研究的內(nèi)容與結(jié)論如下:(1)分析數(shù)控平旋盤的結(jié)構(gòu)與傳動原理,詳細(xì)介紹了消除平旋盤旋轉(zhuǎn)運動對滑板進給影響的行星輪差動系統(tǒng)的原理,總結(jié)出了UT5數(shù)控平旋盤的特點。(2)對平旋盤的旋轉(zhuǎn)體系統(tǒng)做了靜態(tài)特性分析,通過有限元仿真得到旋轉(zhuǎn)體受力變形的云圖,得到了旋轉(zhuǎn)體在最大工作轉(zhuǎn)速下的整體最大變形為18.716μm,最大應(yīng)力為19.013MPa,滿足平旋盤的設(shè)計要求。同時找出了旋轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié),為進一步的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計做鋪墊。(3)對數(shù)控平旋盤的旋轉(zhuǎn)體系統(tǒng)做了動態(tài)性分析,主要進行了模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析。模態(tài)分析得到了旋轉(zhuǎn)體系統(tǒng)各階固有頻率,在此基礎(chǔ)上得到了各階的臨界轉(zhuǎn)速,其中一階臨界轉(zhuǎn)速為9180r/min,大于旋轉(zhuǎn)體的最高轉(zhuǎn)速315r/min,從而有效地避開了工作中的共振現(xiàn)象。諧響應(yīng)分析得到了在銑削力的激振頻率范圍內(nèi),各位移對頻率的響應(yīng)曲線,得出了在870Hz左右,六階模態(tài)處,位移的變化量最大,為進一步的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計做鋪墊。(4)對數(shù)控平旋盤的平衡性能的研究,根據(jù)平旋盤的結(jié)構(gòu)和安裝特點,設(shè)計了標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的平衡塊,通過改變質(zhì)量分布的方法,在適當(dāng)?shù)牡胤?加上平衡塊,從整體上盡可能地減少旋轉(zhuǎn)體的不平衡情況,并通過實驗,驗證了平衡塊設(shè)計的合理可行性。(5)對數(shù)控平旋盤旋轉(zhuǎn)體做結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,利用有限元優(yōu)化軟件在結(jié)合靜動態(tài)特性分析的基礎(chǔ)上,提出了以強度為約束條件,以減輕重量為目標(biāo),對旋轉(zhuǎn)體進行拓?fù)鋬?yōu)化的方案,在滿足系統(tǒng)一定的剛度,強度,一階固有頻率條件下,改變旋轉(zhuǎn)體外圓周壁厚從140mm變?yōu)?36mm以及板筋厚度從20mm變?yōu)?8mm,使其所使用的材料減少,提高材料的利用率。優(yōu)化后旋轉(zhuǎn)體的質(zhì)量由原來的82.1Kg減少到77.4Kg,減少了5.7%,并且仍然保持著良好的剛度,強度和一階固有頻率,滿足設(shè)計加工的需要。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG659

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫哲;何兆斌;;數(shù)控平旋盤進給機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析[J];科技傳播;2013年04期

2 李耀庭;;關(guān)于平旋的內(nèi)力計算[J];玻璃;1981年01期

3 王力武;;平旋型振動漏斗運動特性與機理[J];鑄造設(shè)備研究;1983年01期

4 王力武;;平旋型振動漏斗的運動特性與機理[J];鑄造機械;1983年02期

5 孫銘業(yè);;大型平旋盤的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用[J];機械工藝師;1993年02期

6 徐秀玲;王紅亮;白斌;;數(shù)控平旋盤自動更換軟件的開發(fā)與應(yīng)用[J];制造技術(shù)與機床;2014年01期

7 盛玉華,谷丹;新穎的數(shù)控平旋盤[J];機械工人.冷加工;2004年08期

8 徐敏;王永;羅宏;;基于提高主傳動系統(tǒng)快速響應(yīng)目標(biāo)的平旋盤方案優(yōu)化研究[J];機械設(shè)計與制造;2012年05期

9 徐學(xué)儀;簡易平旋機構(gòu)[J];機械制造;1994年05期

10 田振強;王宏;代曉進;;一種新型多刀具可徑向進給數(shù)控平旋盤設(shè)計與研究[J];機械研究與應(yīng)用;2010年03期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 張濤;UT5數(shù)控平旋盤的設(shè)計與優(yōu)化分析[D];蘇州大學(xué);2015年

2 劉培培;ZK26630數(shù)控平旋盤的設(shè)計與優(yōu)化分析[D];煙臺大學(xué);2013年

3 陳中;數(shù)控平旋盤的研究與開發(fā)[D];蘭州理工大學(xué);2010年

4 李剛;極坐標(biāo)數(shù)控機床的研究設(shè)計[D];蘭州理工大學(xué);2011年

，

本文編號：1212508