CK5116數(shù)控立式車床立柱-底座結(jié)合面力學(xué)特性研究.pdf

1、隨著切削加工向著高切削速度、高進(jìn)給速度和高加工精度的方向發(fā)展，要求數(shù)控機(jī)床不僅具有良好的靜態(tài)特性，而且具有良好的動(dòng)態(tài)特性。由于結(jié)合面在機(jī)床結(jié)構(gòu)中的大量存在，使得機(jī)床結(jié)構(gòu)不再連續(xù)，機(jī)床的力學(xué)特性變得復(fù)雜。因此，如何統(tǒng)一考慮結(jié)合面的各種影響因素，識別結(jié)合面的剛度和阻尼參數(shù)值，從理論上精確建立結(jié)合面的通用動(dòng)力學(xué)模型，并將其應(yīng)用到有限元建模仿真過程中，是當(dāng)前結(jié)合面研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)，也是本文要解決的關(guān)鍵性問題。
　　 本文以蘭州機(jī)床廠生產(chǎn)

2、的CK5116數(shù)控立式車床為研究對象，對CK5116數(shù)控立式車床的立柱--底座結(jié)合面進(jìn)行力學(xué)特性研究。
　　 首先，研究結(jié)合面的剛度和阻尼機(jī)理，分析了結(jié)合面的7種影響因素對結(jié)合面靜、動(dòng)態(tài)特性的作用及規(guī)律。通過三種靜力學(xué)模型和兩種結(jié)合面結(jié)合方式的對比，指出結(jié)合面力學(xué)特性對于整機(jī)靜、動(dòng)態(tài)特性的影響。
　　 然后，基于結(jié)合面基礎(chǔ)特性理論，以單位面積的結(jié)合面為研究對象，通過結(jié)合面基礎(chǔ)特性實(shí)驗(yàn)、結(jié)合面模態(tài)實(shí)驗(yàn)和有限元模擬相結(jié)合的方

3、法識別了單位面積的結(jié)合面剛度和阻尼值。
　　 為了獲得CK5116數(shù)控立式車床立柱--底座結(jié)合面的剛度及阻尼的量化值，論文最后建立了彈簧阻尼單元、接觸單元和彈簧阻尼單元相結(jié)合的兩種結(jié)合面動(dòng)力學(xué)模型。將單位而積的剛度和阻尼值對面積積分后賦給結(jié)合面，作為結(jié)合面的初值。通過有限元模態(tài)分析和DASP動(dòng)態(tài)測試儀的整機(jī)模態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對比，采用優(yōu)化算法識別了立柱和底座的結(jié)合面力學(xué)特性參數(shù)值。建立了立柱-底座的結(jié)合面動(dòng)力學(xué)模型，為機(jī)床結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)優(yōu)