GKT608硬质合金圆锯床模态分析及立柱结合部改进设计

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锯切作为金切加工的起点,已成为加工过程中的重要环节,锯切可以节约材料、减少二次加工量和提高生产效率。但是锯切加工过程中存在振动和噪声过大的问题,严重影响了加工的精度和效率,本文以GKT608硬质合金圆锯床为研究对象,以减少锯切加工中的振动和噪声为目的,通过有限元模态分析和实验模态测试等手段分析了锯床整机的动态特性,并针对锯床在动态特性上的薄弱环节在结构做出了改进。主要工作和研究结果如下:1、对GKT608圆锯床整机进行了振动测试,并通过频谱分析得到系统的频谱图。通过对时、频域图的分析,对各个加工工况下的机床振动情况做出了评估,为机床的切削加工参数的设定提供了一定的帮助和指导。2、通过三维软件Solidworks和有限元软件(?)ANSYS对GKT608圆锯床整机进行了有限元模态分析,得到了锯床整机前六阶模态。从振型上看,前六阶模态都集中在立柱这一侧,表明立柱是机床整机动态性能的薄弱环节。3、基于结合部的建模和参数确定方法,利用弹簧阻尼单元等效建立了机床各个结合部的模型,并计算了结合部的参数。4、运用LMS振动噪声测试系统对机床整机进行了模态测试。从振型来看,有限元分析的二、三、四、五、六阶模态与测试结果的一、三、四、五、六阶模态分别对应,数值上前两阶模态固有频率比较接近,后几阶存在20%左右的误差。5、对立柱导向杆结合部进行了改进,并通过CAD/CAE集成优化软件ISIGT对结合部的结构参数进行了优化计算,得到了改进的结构参数,使得锯床整机前六阶固有频率得到提高,其中一、二阶固有频率提高约15%。
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