復(fù)合式鏜銑加工中心工作空間的動態(tài)特性研究.pdf

1、近年來隨著我國加工中心向著高、精、尖方向發(fā)展，在傳統(tǒng)低速機床上研究意義不大的動態(tài)特性，如今隨著加工中心主軸轉(zhuǎn)速越來越快和對加工工件精度要求的提高，動態(tài)特性對其加工精度的影響已不可忽略。加工中心在其工作空間加工工件時，刀具位置隨工序推進不斷變化，刀具在工作空間的位置變化使加工中心整機結(jié)構(gòu)剛度與質(zhì)量分布不斷變化，引起了加工中心整機的動態(tài)特性參數(shù)變化。
　　本文針對加工中心在運行過程中動態(tài)特性的變化以及振動對加工精度的影響問題，在考慮固

2、定與可動結(jié)合面對整機動態(tài)特性的影響下，通過對典型加工位置的動態(tài)特性參數(shù)計算，運用插值法對動態(tài)特性數(shù)值進行擬合，總結(jié)出動態(tài)特性譜，分析了加工穩(wěn)定區(qū)域，為加工中心選擇合理的加工工作空間和電機工作頻率提供理論依據(jù)。本文主要研究內(nèi)容和相關(guān)結(jié)論如下：
　　1)通過建立復(fù)合式鏜銑加工中心的相關(guān)可動固定結(jié)合面的動力學(xué)模型，根據(jù)赫茲接觸理論，推導(dǎo)出加工中心的滾珠絲杠軸向接觸剛度，直線滾子導(dǎo)軌法向接觸剛度的理論求解方法。同時通過有限元分析軟件對復(fù)合

3、式鏜銑加工中心可動結(jié)合面進行剛度計算，以理論結(jié)果驗證有限元仿真結(jié)果。其結(jié)果表明運用有限元法可以迅速準(zhǔn)確的識別出結(jié)合面的剛度特性。
　　2)通過對加工中心整機建模，建立有限元模型，運用有限元法對整機進行有限元分析，識別出整機動態(tài)特性參數(shù)。通過實驗的方法提取復(fù)合式鏜銑加工中心鏜削主軸和銑削主軸在原點處工作位置的模態(tài)參數(shù)，將模態(tài)參數(shù)和有限元仿真分析結(jié)果作對比。驗證了有限元模型的有效性。
　　3)以鏜削主軸進給量、鏜滑臺位置、銑削主