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如今,数控机床已经向高精度、高效率、智能化、复合化、绿色化等方向发展。复合化加工技术是数控机床研究的一个重要领域,本课题的研究对象CKM630车磨复合机床属于复合机床的一种,主要用来加工套类、短轴类、齿轮类等零件,能够一次装夹中完成工件的车削和磨削加工。作为一种结构比较复杂的机电液一体化产品,机床的设计对结构性能、动力学性能、加工性能等方面要求都非常严格。我们期待在设计初期就能了解将来产品的结构性能尤其是关键件的结构性能,并及时对产品结构做进一步优化改进。为了保证CKM630车磨复合机床的设计质量、缩短开发周期,减少样机的多次设计-测试-改进过程,本文将以CKM630车磨复合机床关键件的结构设计及动态特性研究为主线展开分析,寻求机床最佳结构参数,使机床的结构特性在设计阶段就达到最佳化。其主要研究内容如下:(1)在已有数控车床的基础上,结合车磨复合机床的特点,确定机床的整机结构布局方案,同时分析机床结构设计过程中难点问题。(2)完成机床关键件的结构设计,主要包括机床床身、主轴箱的设计,在三维工程软件UGNX6.0中完成机床零部件的建模及整机的虚拟装配。(3)根据传统机床理论设计方法完成车磨复合机床整机传动系统结构的设计及校核,并确定滚珠丝杆、电机、轴承的型号;对纵向进给传动系统刚度引起的定位精度误差进行理论分析及计算。(4)利用有限元分析软件ANSYS-workbench完成对机床关键结构部件的模态分析及整机的模态分析,得到机床低阶的固有频率及振型,找出机床结构设计的薄弱环节。通过分析对机床主轴箱及床身进行了结构改进,改进后的机床结构刚度得到进一步提高。(5)对研制成功的样机进行空转、切削及实物加工实验,通过空转、切削实验找出引起机床振动的原因,发现机床振动的一些低阶频率,设计时应该使结构的固有频率避开这些低阶频率。通过对样机加工产品齿轮端面及齿轮内孔的检验,说明机床的加工性能达到设计要求。论文所完成的研究工作,有力的支持了CKM630车磨复合加工机床样机的开发,其各项性能指标均达到了预定的目标。