高速立式加工中心进给系统的可靠性及优化研究.pdfVIP

洼压料技大学 论文题目： 高速立式加工中心进给系统的可靠性及优化研究 学科门类：工学 一级学科：机械工程 培养单位：机电工程学院 硕士生：杨志伟 导师：任工昌教授 201 2年5月 ㈨IIII I l lll lllII II IlllI t THE STUDYoFRELIABILITYAND oF HIGH．SPEEDVERrrICALMACHINING CENTER FEEDSYSTEM AThesisSubmittedto Shaanxi ofScienceand University Technology inPartialFulfillmentofthe for the of RequirementDegree Masterof Science En2ineerinll By．YangZhiwei． Dissertation 2 May，201 高速立式加工中心进给系统的可靠性及优化研究 摘要 作为制造业的基础装备的战略性产业，高速立式加工中心已成为制造业 的高新技术发展方向之一。提高加工中心的工作性能，不仅要求加工中心具 有良好的动静态性能，还要具有高可靠度的保障才能进行周期长高效率地工 作。为此，对高速加工中心进行动静态性能、可靠性的研究已成为设计研究 的必要环节。加工中心进给系统是机床的关键部位，直接影响整个机床的加 工性能。本课题的研究可以最大程度地提高进给系统性能和抗共振的可靠 度，所做的研究可以为加工中心的其他部件及整机的性能分析提供了技术支 持。 国内对机床结构可靠性及优化的研究与工程应用已取得了很多的进展， 但对加工中心进给系统的结构分析、抗共振可靠性和优化设计方面的研究还 仍然有许多理论和技术问题需要解决。 结合国家项目，本文是对DVG850高速立式加工中心进给系统进行有 限元分析、抗共振可靠性分析及优化问题的研究。根据收集到某企业生产的 加工中心在实际使用过程中的故障数据，分析得出进给系统是引起加工中心 发生故障的主要部位之一，其中加工精度超差是引起进给系统发生故障的主 要因素。而机床在进行加工时，由共振引起的振动是导致加工精度超差的主 要因素之一。 ， 针对加工中心进给系统这一薄弱环节及其失效原因，根据加工中心的设 计经验，结合DVG850高速立式加工中心电主轴转速的实际加工情况，以X 轴方向为例设计出了网筋结构、直筋结构、斜筋结构和斜圆筋结构的四种结 构类型的高速立式加工中心进给系统模型。基于ANSYS 软件平台对该四种结构进给系统模型进行了静态特性分析，分析得出该四种 模型结构进给系统的各方向的变形量，计算出四种进给系统的静刚度并进行 各个方向刚度的对比分析，选出最优模型，结果表明，在