【摘 要】
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随着科技的发展,精密机械、电子、光学等领域的零件变得越来越小,微型化的制造设备对微小型零件制造有独特的优势.对于微型机床来说,在结构上与传统机床有很大区别,结构既要
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随着科技的发展,精密机械、电子、光学等领域的零件变得越来越小,微型化的制造设备对微小型零件制造有独特的优势.对于微型机床来说,在结构上与传统机床有很大区别,结构既要求体积小、重量轻,又要求有很高的静态和动态特性,使有限的空间和有限的材料能最大限度地发挥其性能,保证整个微型机床结构布局和性能达到最优.该文是利用有限元和实验模态分析的基础理论,从理论和实验两方面研究微型机床的动力学特性.并用实验模态分析结果来修正有限元模型,由此可以得到含有结构参数的精确模型,进而进行结构修改,使机床结构和性能达到最优.该课题虽然是针对微型机床的动态特性分析,但其中的分析方法易于推广到其他微型机械的动态特性研究中.论文的主要研究工作如下:在分析微型机床结构特点的基础上,对其进行适当的简化和等效处理.建立了三方向进给滑台等效几何模型,并用三维实体单元对机床几何模型进行离散,建立了一种切实有效的微型机床有限元模型.其次,对该微型机床的有限元模型进行模态分析,求得其固有频率和振型,并对微型机床动态特性做出初步估计,找出机床结构的薄弱环节,对机床结构进行合理的改进.最后,对微型机床进行动态特性的测试,得到其各阶固有频率值,将实验测试的数据与仿真计算结果分析对比,并对测试及计算中可能造成差异的因素进行分析,为类似结构微型机床的动力学分析及结构设计提供重要数据,并为以后微型机械的有限元分析奠定基础.
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