免费论文：数控机床整机动态特性分析及改进研究

数控机床是当代机械制造业的主流装备，广泛应用于航空航天工业、船舶工业、电力工业和模具加工业。随着数控机床向着高精度、高速化、智能化等方向的迈进，对其性能的要求也越来越高。机床动力学特性是影响机床性能的重要因素，将直接影响机床最后的加工性能。因此，在设计阶段进行机床整机的动力学建模和动态特性的分析，研究整机动态特性对机床性能的影响就尤为重要。本文旨在研究数控机床整机动态特性分析的方法及实验方案，并探索数控机床整机结构改进的方案。本文以提高数控机床整机的固有频率为目标，提出了数控机床整机的结构改进方案。采用综合建模法对数控机床整机进行了有限元建模，建模时重点研究了机床结合部的动力学建模，并搭建了脉冲激振测试系统对机床结合部进行测试，获得了机床结合部的参数。在此基础上，利用大型通用有限元软件建立了数控机床整机的有限元模型。论文研究了数控机床的模态分析原理，并对数控机床整机进行了有限元分析，获得了整机的固有频率及相应振型等理论数值。用已搭建的脉冲激振测试系统对数控机床整机进行了模态实验，将模态实验所得实验值与理论值进行了对比分析，结果表明：数控机床整机的有限元模型能够较好地模拟实际情况。论文对数控机床整机进行了静态分析和谐响应分析，获得了机床整机静刚度和振动响应的理论数值。搭建了快速正弦扫描激振系统，对整机进行了实验测试，并将实验结果与理论分析结果进行了对比分析，结果进一步证明了数控机床整机的有限元模型能够较好地模拟实际情况。对数控机床整机进行结构改进的目标在于提高整机的固有频率，进而改善机床的加工性能。基于此，首先对立柱、滑动箱、床身和主轴箱等关键部件进行有限元分析、实验验证及结构改进。在此工作基础上，建立了数控机床整机结构改进后的有限元模型，对结构改进后的整机进行了有限元分析，并将分析结果与原方案分析结果进行了对比分析，结果表明：数控机床整机的固有频率有较大提高，实现了数控机床整机的结构改进。

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