基于相似理論的重型機床典型結合面的特性研究.pdf

1、重型機床作為制造業(yè)產業(yè)鏈中的基礎裝備，其自身的工作性能和加工精度將影響整個產業(yè)的生產水平。在重型數控機床設計過程中，其結合部靜、動態(tài)特性直接決定和影響著整機的剛度、阻尼、加工精度和工作效率，因此結合部特性的研究對機床設計成功與否就顯得極為重要。本文主要研究重型機床導軌結合部的動靜態(tài)特性參數，并根據實驗驗證提出一種較為實用的重型機床結合面分析方法。
　　首先介紹了結合面動靜態(tài)特性參數的分析研究方法的國內外研究現狀。目前學者對結合面的

2、研究多數為解析研究，從結合面宏觀特性和微觀特性出發(fā)建立了不同的數學模型，本文基于這些成熟的理論模型并結合具體的試件與機床結構分別給出了小型試驗導軌結合面和重型機床結合面的微觀接觸剛度計算公式。在結合面動態(tài)參數分析方面，文中介紹了結合面的振動阻尼和主要動力學參數，并介紹了結合面動力學參數的解析和試驗獲取方法。
　　其次，文中基于相似理論提出以小型直線導軌為縮尺模型，研究小型導軌結合面的動靜態(tài)特性并將結論擴展至重型機床結合面上。文中從

3、幾何相似和動力學相似兩方面對小型直線導軌與重型機床導軌結合面進行對比分析，經過相似理論的驗證，小型直線導軌結合面與重型機床導軌結合面具有相似性。針對小型直線導軌，文中采用試驗方法獲取了其結合面的靜剛度與前五階固有頻率和對應的阻尼比，其中試驗獲得的靜剛度將作為有限元分析中的重要輸入參數，這將使分析模型的物理參數更加接近實際組件的參數。
　　文中對小型試驗導軌動態(tài)性能進行分析時引入了彈簧阻尼單元對結合面特性進行模擬，從而更有效的模擬結