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传统保丽龙模样的加工是由工人根据二维图纸手工制模,先一片一片分片成形,再进行沾接,最终组合成为我们所需要的模样。但是这种制作保丽龙模样的方法不仅效率低、误差大,而且对员工的技术要求非常高。目前渐渐转化成实体加工,但由于市场上没有加工保丽龙的专用数控雕铣机,一般采用加工金属的传统数控铣床来进行加工,虽然也能够满足要求,但是加工出来的泡沫模样,不仅在表面容易形成明显的刀具轨迹,而且刀具还易将未熔结好的泡沫珠粒刮落,形成点点凹坑,影响模具的铸造。所以,本文拟在通过研究传统数控铣床的基础上,开发出具有针对性的专用数控雕铣机来进行保丽龙的加工。本文通过对加工对象进行深入分析,确定了机床的总体布局;依据传统设计,通过计算,对机床主传动系统进行了设计;通过采用CAE方法,对机床整体及相关部件分别进行了相关的动态特性分析,主要研究内容如下:(1)分析了国内外各大高校和科研机构对机床的研究现状,总结了现代机床设计所采用的一些基本方法,最后提出了本论文的主要研究内容。(2)论述了机床结构计算有限元法的一些基本理论,研究了动力学分析以及动态设计过程的基本问题,比较了机床设计分析时所采取的一些措施与方法。(3)对伺服传动系统进行了设计与计算。通过对相应丝杠、电机的校核,验证了所设计部件的合理性。(4)进行了床身、立柱、横梁和纵梁的设计与分析。通过对床身进行相应的模态分析,得出了其前六阶的固有频率和相应的振型,并以此作为评定床身动态特性好坏的依据。(5)对机床整机进行了相应的有限元分析。通过模态分析,得出了机床整体的固有频率和相应的振型,知道了机床的薄弱环节,为机床的改进设计和谐响应分析提供了参考。通过谐响应分析,得到了机床相应薄弱环节的动态响应位移和容易被激发的响应频率,进而从总体上来评价机床的整体性能。(6)机床的测试分析。通过观察空运转试验,得出了所设计制造机床的整体性能;结合相应的测试分析,得出了机床在实际加工时,主轴应该避免的转速范围;通过实际的加工试验,得出了较为满意的加工参数,对比设计要求,满足需求,验证了设计机床的合理性。