彭诚:车铣复合机床静动态特性分析及关键部件的优化论文

彭诚:车铣复合机床静动态特性分析及关键部件的优化论文

本文主要研究内容

作者彭诚(2019)在《车铣复合机床静动态特性分析及关键部件的优化》一文中研究指出:数控机床的发展水平反应了国家制造业的水平。近年来,对机床的加工精度的要求越来越高,而影响机床的加工精度有很多方面,其中两个重要的影响因素是机床的静力学和动力学特性。而在进行机床动力学特性分析时,结合部的建模对整机仿真分析精确性有着重要的影响。为了获得高精度、高速和高效的数控机床,需要先进的CAD/CAE技术对机床进行设计、优化和分析,通过提高机床的性能,满足市场需求,缩短设计的周期以及降低生产的成本。本文以TMS-200s车铣复合机床为研究对象,利用Solidworks建立三维模型,以及利用ANSYS Workbench对机床进行静力学和动力学分析,通过薄弱环节辨识,对其关键部件进行多目标优化。主要研究内容包括如下:首先,在ANSYS Workbench建立了整机有限元模型,分析了整机在Z轴不同工况位置处,自重情况下整机的应力、位移以及云图。通过计算,得出机床在车削和铣削情况下的受力,然后分析了机床在重力和车削力以及重力和铣削力同时作用下的应力和位移变形情况。其次,基于结合面特性,使用吉村允孝法来计算TMS-200s车铣复合机床主要结合面的动态特性参数,并将参数以弹簧-阻尼单元的形式添加到结合面之间建立等效动力学模型。再对整机进行模态和谐响应仿真分析,得到了整机前6阶固有频率和振型以及谐响应曲线图。结果分析得出立柱是影响整机的关键部件。最后,以立柱的一阶固有频率、质量和最大变形量为目标函数,以立柱的两侧各筋板厚度为设计变量,利用响应面法对立柱进行多目标优化求解,得出最优解集。最后对优化后的立柱进行分析验证,结果表明:立柱的质量减少了12.37%,整机验证显示各阶频率均有所提高,由优化前后谐响应分析得出最大响应峰值有明显减小。该设计方法有效改善了整机的动态性能。

Abstract

shu kong ji chuang de fa zhan shui ping fan ying le guo jia zhi zao ye de shui ping 。jin nian lai ,dui ji chuang de jia gong jing du de yao qiu yue lai yue gao ,er ying xiang ji chuang de jia gong jing du you hen duo fang mian ,ji zhong liang ge chong yao de ying xiang yin su shi ji chuang de jing li xue he dong li xue te xing 。er zai jin hang ji chuang dong li xue te xing fen xi shi ,jie ge bu de jian mo dui zheng ji fang zhen fen xi jing que xing you zhao chong yao de ying xiang 。wei le huo de gao jing du 、gao su he gao xiao de shu kong ji chuang ,xu yao xian jin de CAD/CAEji shu dui ji chuang jin hang she ji 、you hua he fen xi ,tong guo di gao ji chuang de xing neng ,man zu shi chang xu qiu ,su duan she ji de zhou ji yi ji jiang di sheng chan de cheng ben 。ben wen yi TMS-200sche xi fu ge ji chuang wei yan jiu dui xiang ,li yong Solidworksjian li san wei mo xing ,yi ji li yong ANSYS Workbenchdui ji chuang jin hang jing li xue he dong li xue fen xi ,tong guo bao ruo huan jie bian shi ,dui ji guan jian bu jian jin hang duo mu biao you hua 。zhu yao yan jiu nei rong bao gua ru xia :shou xian ,zai ANSYS Workbenchjian li le zheng ji you xian yuan mo xing ,fen xi le zheng ji zai Zzhou bu tong gong kuang wei zhi chu ,zi chong qing kuang xia zheng ji de ying li 、wei yi yi ji yun tu 。tong guo ji suan ,de chu ji chuang zai che xiao he xi xiao qing kuang xia de shou li ,ran hou fen xi le ji chuang zai chong li he che xiao li yi ji chong li he xi xiao li tong shi zuo yong xia de ying li he wei yi bian xing qing kuang 。ji ci ,ji yu jie ge mian te xing ,shi yong ji cun yun xiao fa lai ji suan TMS-200sche xi fu ge ji chuang zhu yao jie ge mian de dong tai te xing can shu ,bing jiang can shu yi dan huang -zu ni chan yuan de xing shi tian jia dao jie ge mian zhi jian jian li deng xiao dong li xue mo xing 。zai dui zheng ji jin hang mo tai he xie xiang ying fang zhen fen xi ,de dao le zheng ji qian 6jie gu you pin lv he zhen xing yi ji xie xiang ying qu xian tu 。jie guo fen xi de chu li zhu shi ying xiang zheng ji de guan jian bu jian 。zui hou ,yi li zhu de yi jie gu you pin lv 、zhi liang he zui da bian xing liang wei mu biao han shu ,yi li zhu de liang ce ge jin ban hou du wei she ji bian liang ,li yong xiang ying mian fa dui li zhu jin hang duo mu biao you hua qiu jie ,de chu zui you jie ji 。zui hou dui you hua hou de li zhu jin hang fen xi yan zheng ,jie guo biao ming :li zhu de zhi liang jian shao le 12.37%,zheng ji yan zheng xian shi ge jie pin lv jun you suo di gao ,you you hua qian hou xie xiang ying fen xi de chu zui da xiang ying feng zhi you ming xian jian xiao 。gai she ji fang fa you xiao gai shan le zheng ji de dong tai xing neng 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自合肥工业大学的彭诚,发表于刊物合肥工业大学2019-11-12论文,是一篇关于动静态性能论文,薄弱环节识别论文,多目标优化论文,结合面建模论文,有限元仿真论文,合肥工业大学2019-11-12论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自合肥工业大学2019-11-12论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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