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精密加工技术是现代制造业的重要发展方向,高性能的机床是实现精密加工的重要条件。机床本体结构的刚度、抗振性等动态特性直接影响机床的整体性能,因此改进机床的动态性能,避免共振和提高刚度是机床设计过程中的关键。本论文针对企业研发生产的TCR600数控立式加工中心本体结构开展了一系列动态特性测试工作,针对测试结果分析机床的动态特性,并结合薄弱环节对整机结合部动力学建模,根据实验获得的数据调整结合面参数的设置,在有限元环境下得到相对接近实际的整机结构动力学模型,最终提出针对TCR600数控立式加工中心颤振稳定性提高的优化结构。本研究工作有针对性的探讨了机床振动的实际问题,有重要的现实意义。主要研究内容如下: (1)从实验模态测试的实验激振系统,响应采集系统,模态分析和处理系统这三大系统出发,确定实验的测试方法,以及信号采集仪的参数设置等测试准备工作。根据机床的外形尺寸和机床的不同工作位置,采用MEScopeVES分析软件建立相应位置的机床实验模型。 (2)对TCR600本体结构系统进行了模态测试、机床切削振动测试以及主轴抗干扰测试,主要针对机床各部件在不同工作位置、实际加工状态以及主轴在不同转速下开展的一系列动态特性测试工作,并从中分析出机床存在的结构问题。 (3)将Solidworks与Workbench结合进行协同仿真,对TCR600数控立式加工中心进行静力学分析、模态分析和谐响应分析,并形成初始数据。将此结果与动态测试分析计算的结果进行对比修正,确定后续工作的改进方向。 (4)针对动态测试与仿真分析获得的结论,找到TCR600数控立式加工中心的薄弱环节。对机床的主要结构部件和结合面分别进行结构优化分析,然后提出优化方案,对不同参数采用正交实验找到最优解。最后将修正模型的仿真结果与初始数据进行对比,验证改进后的效果。