CKA6163数控车床驱动系统设计含SW三维、仿真5张CAD图
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：26771515
类型：共享资源
大小：71.16MB
格式：ZIP
上传时间：2019-11-26
上传人：QQ14****9609
认证信息
个人认证
郭**（实名认证）
陕西
IP属地：陕西
50
积分
- 关 键 词：
-
CKA6163
数控车床
驱动
系统
设计
SW
三维
仿真
CAD
- 资源描述：
-
CKA6163数控车床驱动系统设计含SW三维、仿真5张CAD图,CKA6163,数控车床,驱动,系统,设计,SW,三维,仿真,CAD
- 内容简介：
-
附录 1：外文翻译基于有限元法的 CK61125 数控车床床身静动态特性建模摘要车床床身的特性直接影响加工精度。首先，基于有限元分析方法，对 CK61125 数控车床的静态和动态结构进行建模。结果表明，最大应力为 100.98MPa，最大应变为 0.615m/mm，最大变形量为 0.1455 mm。其次，利用有限元分析方法对模态进行了分析，结果表明，一阶谐振频率为 21.63Hz，二阶谐振频率为 290.41 Hz，第三谐振频率为 305.88Hz。关键词：车床床身；静力；动力；有限元 1 引言机床是主要的制造设备，而计算机数控（CNC）机床是具有高精度、高效率的自动化生产设备。它广泛应用于汽车、航空、航天、船舶、铁路、风力、水电等领域。随着对复杂精密零件的需求不断增长，使数控机床的开发效率、可靠性、精度水平得到了发展1-2。车床床身动静态性能对机床的性能有着重要的影响。车床的结构特点与机床的加工精度和质量有关，与机床的运行稳定性有关。因此，设计者必须研究车床的动静态性能。随着计算机技术和分析方法的发展，数字化制造逐渐向信息技术和制造技术（3-6） 发展。在这些方法中，有限元分析方法是一种先进而有效的设计方法，因为有限元分析方法能够容易、准确地得到应力、分布、变形、应力。可以计算构件的内应力。这使得结构的设计更具针对性。TIALOR7以质量理论为基础，以有限元建模为基础，进行了钻机的搬运。分析结果可靠。然而，由于忽略了关节刚度和阻尼系数的影响，机床的动态特性是不真实的。江8-9提出了用有限元法模拟机床连接结构方法的数学模型。机床主轴对数控机床的连接位置和数量进行了优化。YY10-11利用有限元法建立了活动铣床床身、头架和立柱的模态。并对各部分进行模态分析。用 UG 软件对 CA6140 机床床身实体模型进行建模，然后将实体模型导入 ANSYS 软件中进行模态分析。肋骨的间距、厚度和结构被视为设计变量。建立了床层固有频率与刚度之间的对应关系，得到了最优结果。13根据结构的动态优化原理和有限元法的变量分析方法，对精密机床床身结构的动态特性进行了分析。基于元结构分析的结果，提出了两种床层结构优化方案。33ABUTHAKEER（14）是利用含有焊接钢和聚合物混凝土的复合材料来改善机床床身的刚度、固有频率和阻尼能力。设计并制造了一种由夹层结构和聚合物混凝土制成的机床床身。模态和静力分析进行数值和实验，以确定模态频率，阻尼比，变形和应变。本文以 CK61125 卧式数控车床为研究对象，在对机床床身结构和工作特性进行深入分析的基础上，采用有限元分析方法对数控车床床身单元进行建模与分析。计算了床身的工作应力、应变和模态参数。2 静态、动态特性分析原理通过对机床床身的静、动态有限元建模，建立了有限元数字模型，通过对其性能的分析，可以反映工程实践。其基本思想是：将连续结构离散成有限数量的单元，并在每个单元中设置有限数量的节点，使连续体仅在连接到一组装配单元的节点上，选择节点值作为基本未知量，以假定近似的互不相同。用单位变分原理和虚功原理等力学原理求解单元节点中场函数分布，求解未知节点有限元方程，它是无限自由度连续域到 LIMI 中。离散域问题的 TED 自由度问题。2.1 静态特性分析利用弹性力学原理，弹性体在外力荷载作用下，任意点的应力、应变、变形分别为：对于各向同性线性弹性材料，应力应变矢量之间的关系是： 其中， D 是弹性矩阵，其值完全取决于车床床身材料的弹性模量 E 和泊松比 P，其表达式为： - 34 - 利用虚位移原理，对虚位移所作功的外力等于与虚拟位移对应的应力所作功的虚应变。假设虚拟应变矩阵为b，有限元虚应变与虚位移 *之间的关系为： 计算出对应于结构荷载矩阵和刚度矩阵的各单元节点，得到积分节点的平衡方程。 通过外部位移边界条件，可以得到结构节点位移。然后，利用已知的单元节点位移，对应单元的应力和应变值。2.2 动态特性分析模态分析是动力分析的基础。通过对系统固有频率、振动模态、固有频率和振动模态的分析，可以得到模态。如果弹性系统具有多个自由度，则可以利用动态载荷和虚功原理导出其运动方程。然后利用单元强度、表面力、集中力矢量来获得主轴动态平衡方程。 其中，X T 是主轴结构的位移，T 是车床床身结构的总速度，T 是车床床身结构的总加速度。车床床身刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵分别为k、 m 和c。在模态分析的过程中，采用“FT”为零矩阵。由于结构阻尼小，固有频率和影响模式的结构可以忽略不计，这可以通过无阻尼自由振动方程的结构来获得： 在自由振动中，每个质点处于简谐振动状态。如果 0 xT 是节点振幅矩阵，Z 是对应于振动模式的频率。然后，每个节点位移可以表示为：因此，齐次方程可以得到如下： 当车床床身处于自由振动时，所有节点的振幅均不为零，系数行列式必须为零。得到了车床床身模态频率方程： 因此，车床床身可以获得各阶固有振动频率和主要模态。3 车床床身结构参数以 CK61125 卧式数控车床床身为研究对象，床身结构如图 1 所示。车床床身材料为 HT250。其弹性模量为 140 GPa，毒物比为 0.25，材料密度为 7890 kgm -3，屈服强度为 240 MPa。车床床身由主轴系统加载，切削力等。其负载如图 1 所示。B、D、E、F、G、H、I 表面的压力值分别为0.0139MPa、0.022MPa、0.0218MPa、0.0305MPa、0.0253MPa、0.0428 MPa、0.0428 MPa。C，J 表面的矩值分别为：149kNm，2.68 kNm。图 1 车床床身负荷。 4 车床床身静态、动态特性建模与分析4.1 静态特性建模结果分析根据加工机床的情况，对车床床身的应力和应变进行了分析，如图 2 所示。- 36 - 图 2 车床床身计算轮廓（a）应力等值线；b 应变轮廓；c 变形轮廓 从图 2（a）可以看出，车床床身最大应力为 80.49 MPa。然而，HT250 允许应力为120 MPa。计算值小于允许应力。从图 2（b）可以看出，最大应变是 0.6147m/mm。由图 2（c）可知，在载荷作用下，床层最大变形量为 0.1455 mm。4.2 车床床身模态分析模态是物体结构固有的振动特性。它是动态加载结构设计中物体的主要参数之一。各阶模态具有不同的固有频率和模态振型。各阶模态分析结果是结构设计的重要依据， 可避免动载荷共振作用下的损伤。同时，振动模态可以判断机械零件在加工过程中的薄弱环节，可以优化机械零件的设计。因此模态分析是机床设计中的一个重要内容。本文利用子空间方法给出了车床床身的模态计算结果。获得了四阶固有频率和振动模式，如表 1 和图 3 所示。 图 3 车床床身四阶模态轮廓 A 第一阶；B 第二阶；C
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号