高架桥式高速五坐标龙门加工中心动力学仿真研究

本文是围绕完成国家自然科学基金项目“机床结构动态优化创新设计CAE关键技术研究”和江苏省十五重大科技攻关项目“高架桥式高速五坐标龙门加工中心动态优化设计”两个课题而进行的,对新一代大型五坐标龙门加工中心的仿真与优化设计。论文首先建立了大型五坐标龙门加工中心整机及主要零、部件的CAD/CAE模型,然后采用模态测试理论中的分量分析法对影响整机动、静态特性的滚动直线导轨结合面特征参数进行了识别。在此基础上建立机床多体动力学仿真模型,对机床进行动力学仿真,并通过机床试切试验测试验证了机床仿真模型的准确性。对XH2725机床虚拟样机进行多次仿真,通过改变机床滚动导轨滑块结合面的动力学特性参数,得到各个参数的动力学特性曲线,选择合理的动力学特性参数,对机床进行优化。 论文的主要创新点如下: 1.试验分析研究XH2725机床滚动导轨结合面动力学特性,采用分量分析法得出结合面的动力学特性参数。 2.基于模态综合法理论,建立XH2725机床各主要部件的模态中性文件,即柔性体。 3.通过对机床各单件的柔性体模型进行仿真,比较验证了各单件对整机的动态性能的影响程度。 4.通过仿真得到XH2725机床滚动导轨结合面参数的的动态特性曲线,根据特性曲线变化找出规律,对机床进行优化。