| 考虑模态特性的高速机床进给系统刚度匹配研究 |
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| 引用本文： | 刘海涛,王磊,赵万华.考虑模态特性的高速机床进给系统刚度匹配研究[J].西安交通大学学报,2014(1). |
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| 作者姓名： | 刘海涛 王磊 赵万华 |
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| 作者单位： | 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室; |
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| 基金项目： | 国家重点基础研究发展规划资助项目(2009CB724407) |
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| 摘 要： | 为了得到进给系统的最优动态特性,建立了进给系统的动力学模型。采用有限元法对高速机床进给系统的部件与结合面进行刚度设计,通过分析进给系统的振动形式,找出了在各种因素下系统模态参数的变化规律,以工作台的结构设计为例,进行了合理的刚度匹配。进给系统在低频段沿进给方向振动,最显著的影响因素是工作台的质量、丝杠-螺母副接触刚度、轴承副接触刚度和丝杠自身的拉压刚度,当系统沿垂直于工作台的方向振动时,受导轨-滑块结合面刚度的影响较大。在不同导轨、滑块跨距组合参数下,对系统模态的特性变化规律进行了分析,当滑块跨距为400mm、导轨跨距为300mm时,系统模态为最优分布。研究表明,该刚度匹配设计方法可使工作台的质量减小10%,进给系统的1阶固有频率提高9%,从而验证了该方法的准确性。
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| 关 键 词： | 高速机床 模态特性 进给系统 匹配设计 |
Stiffness Matching Design for Feed System of High-Speed Machine Tool Considering Modal Characteristics |
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