文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
磨床头架的结构分析及优化设计
姓名:龚朴
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及自动化
指导教师:韩少军
20070301
摘要磨床的头架是磨床的关键部件,其动态特性对磨床的性能有着重要的影响。对磨床的关键部件进行动态分析及结构优化设计对提高的磨床性能是非常重要本文首先根据文献资料以及与设计工程师探讨,分析总结了磨床头架的设计准则,并针对赝孤种崮ゴ驳耐芳芙⒍ρP停蝗缓罄有限元仿真软件酝芳芙心L治黾靶诚煊Ψ治觯诖嘶∩辖岷仙计准则对其进行结构优化设计,利用挠呕?槎訡全数控凸轮轴磨床的头架进行优化设计,先采用单步法法对磨床头架的初始设计进行求解,获得初始设计值;然后采用予问题法—法进行优化,求出一个最优解;再以最优解为基础,∩希提出了一种磨床头架的改进结构,再对新结构进行仿真分析。仿真结果表明,在结构的几何尺度、约束和载荷条件相同的情况下、改进结构的顶尖中心振动位移仅为传统设计的,结构的动态性能有明显改进。关键词:模态分析、谐响应分析、优化设计、动态特性武汉理工大学硕士学位论文的。
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第一章绪论机床结构设计动态随着全球经济一体化步伐的加快和知识经济时代的到来,市场竞争日益激烈,如何使企业能够快速响应市场,在较短时间内以较高性能价格比的产品占先进的设计制造技术、完善的管理和利用社会丰富的信息资源等有和因素,.增强企业开发新产品的能力、缩短设计周期、提高用户化程度,同时又要降低成虚拟样机设计、模块化设计、敏捷制造、并行设计、网络协同设计制造等先进的设计、制造技术,使企业实现了快速响应市场、产品批量化生产及大规模生产条件下的个性化需求。而通过机械动态优化设计、加工过程仿真、运动学仿真以及动力学仿真等设计、评价手段,可以保证产品应有的良好性能。目前,国内大部分制造业企业的设计、制造手段比较落后,与世界上发达国家的差距较大。本论文研究宗旨和目的,就是要探索通过采用先进的设计技术和手段,使机床制造企业在较短的时问内,以较低的成本,设计出高性能的机械产品,现代加工条件需求的变化和科学技术的不断发展,使数控机床愈来愈向高速、高精度、高刚度的方向发展,因此对数控机床的设计技术提出了更高的要求。计算机技术的发展,使高效的数字化技术成为数控机床设计技术的核心。模块化、并行设计等快速设计技术的发展和应用,大大缩短了机床新产品开发的周期;有限元分析、仿真技术、虚拟样机技术等新技术不断地运用到新产品的开发过程中,极大地提高了新产品的性能,并降低了开发的费用;实验模态分析技术的应用,为数控机床设计理论建模提供了必要的数据和结构修改的依据,利用理论建模和实验建模相结合的方法,提高了理论模型的精度,使基于理论模型的新产品性能预测和优化设计变得更加可靠。下面将对数控机床结构动态设计相关技术的发展状况进行评述,并提出本文研究的主要内容。领市场,是企业得以生存和发展的关键环节。为此企业必须依靠创新性思维、本,保证质量及良好的售后服务。传统的设计方法已无法满足这些要求,采用以增强制造企业在国内外的竞争能力。制造业直接创造着社会财富,山世界制造业的实践:明,工业化国家的真武汉理上人学硕士学位论文
%一%是制造业创造的。提高设计、制造过程中的手段和方法、发展高水平的制造业,是发展我国工业、提高国家综合实力、增加国际竞争能数控机床广泛应用于国防、航空航天和国民经济各部门,是自动化加工最基本的装备,数控机床的数量及其在生产装备中所占的比例,标志着一个,也关系到国家的安全和工业生产能否健康地增长。由于国内外市场竞争加剧,科学技术发展迅速,产品更新换代速度加快以及人们对产品多样化的需求增加,使得机械制造业向多品种小批量生产方式发展。进入世纪以来,制造业的研究重点和发展趋势是“柔性化、集成化、智能化、网络化、全球化、敏捷化、虚拟化、缘色化”。【ξ4耍澜绻ひ倒遥荚诓欢系采用新技术,积极地进行数控机床的研究。数字化技术【。侵敢约扑慊布⑷砑⑿畔⒋娲ⅰ⑼ㄐ判椤⒔涌谏璞负互联网等为技术手段,以信息科学为理论基础,包括信息离散化表述、扫描、处理、存储、传递、传感、执行、物化、支持、集成和互联网等领域的科学技术集合。数字化技术作为一种通用的资讯工程技术,具有分辨率高、表达精度高、可编程处理、处理速度快、信嗓比高、传递可靠迅速、便于存储、提取和集成、联网等重大技术优势,这些技术优势给各个领域专业技术的改造、革新数字化技术和各种专业技术相融合,就形成了各种数字化专业技术,如数字化设计技术、数字化制造技术、数字化视听技术等。采用先进的数字化数控机床设计技术,具有许多传统机械