镗铣加工中心液体静压工作台静动态特性分析

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随着基础工业的不断发展,我国的数控机床产业已经具备一定规模。高档数控机床作为发展我国先进制造技术及重大装备的基础,正日益朝着智能化、高速化、高精度化和工艺复合化的方向发展。而工作台作为一台机床的基础部件,其平稳性和精密性直接决定了机床的加工精度,因此对工作台性能的研究分析显得尤为重要。过去的研究侧重于静力学分析,动态过程分析涉及的比较少。但是这些动态过程往往比较复杂,也很难控制,对机床的加工精度影响较大。因此,将静动态结合起来分析具有重要的工程研究意义和理论研究价值。本文首先综述了研究课题的背景以及国内外相关的研究现状,并指出了机床静动态分析的发展状况及其重要意义,提出了用有限元方法模拟分析机床工作台静动态特性的思路,为后期的研究工作提供了一定的理论参考。其次,以TH6216数控镗铣加工中心的液体静压工作台为研究对象进行了详细的静力学分析,计算出工作台在空载、承受最大载荷以及承受一定切削力时的位移、应力等相关参数,并作了简要对比。最后,在计算出了工作台六阶模态固有频率的基础上,对工作台进行了动态性能的分析。分析主要考虑了两种极端情况:突然启动及高速骤停,并选取了两个具有代表性的特征节点,得出了工作台在这两种情况下位移和等效应力随时间变化的关系。研究表明,工作台的位移与承受的载荷呈正比,而在加工中心突然启动和高速骤停的瞬间,工作台会发生一定的振动。本文的分析为提高TH6216镗铣加工中心的性能和加工精度提供了重要的理论指导。
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