机床主轴的振动的有限元模态分析

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1、毕业设计说明书题目：机床主轴的振动模态分析专业：机械设计制造及其自动化学号：姓名：指导教师：完成日期：目录摘要IAbstractII第一章绪论11.1课题研究的背景及意义11.2数控机床主轴研究现状21.3主轴性能研究概况31.4本课题的研究内容4第二章理论基础62.1模态分析理论62.2本章小节10第三章机床主轴的有限元分析113.1有限元简介及ANSYS软件应用113.1.2ANSYS软件应用123.1.2.1ANSYS的线性静力分析123.1.2.2分析步骤123.2机床主轴有限元分析模型123.2.1构建几何

2、模型123.2.2有限元模型建立133.2.3单元类型选择和网格划分143.3机床主轴振动模态分析163.3.1ANSYS动力分析163.3.2模态分析173.4本章小结21结论22参考文献23致谢24附录一英文文献翻译附录二英文文献原件机床主轴振动的有限元模态分析摘要：机床发展日益朝向高速度和高精度的方向发展，这对机床的设计提出了更高的要求，需要采用更加先进和合理的设计方法来完成机床设计。作为一种先进的设计手段，动态设计方法已经成为企业提高竞争力的重要方面。要进行动态设计，前提是对机床的动态性能作出正确的分析。主轴

3、是数控机床的重要组成部分，其动态特性的好坏对机床的性能有着重要的影响。因此，对主轴部件进行动态特性分析十分必要。为了提高机床的设计水平，将现代化的设计方法应用于机床的设计，主要是对现有数控机床CKS6125主轴振动进行模态分析，为进一步进行动态设计打基础。本文态参数,识别原理；(1)简要论述了有限元方法和动力学分析的基本求解过程，建立机床主轴有限元模型，合理的确定了载荷、轴承支承刚度和约束条件，选定了单元类型。采用Lanczos法对其进行自由模的具体研究内容；(2)总结了机床、动态设计方法研究和机床主轴动静态研究的发

4、展状况和发展趋势，在总结前人研究成果的基础上，结合当前的技术发展趋势，采用有限元方法来进行开展研究；(3)简要论述了模态分析，得到主轴的固有频率和振型，找出工作时容易发生共振的频率域,为进一步提高精度和转速提供理论依据。关键词:有限元分析；模态分析；机床主轴；振动SpindlevibrationmodalanalysisbyfiniteelementmethodABSTRACTHigh-speedandhigh-accuracyarethetrendsindevelopmentofmachinetool,weneed

5、touseadvancedandappropriatemethodtodesignmachinetool.Asawaytoimproveenterprise'scompetitivepower,thedynamicdesignmethodhasbeenplayedanimportantrole.Theanalysisofdynamicperformanceisthepremiseofdynamicdesign.SpindleisakeypartofCNCmachine;itsperformancewillaffect

6、themachine'sperformanceandqualityofworkpiecemostly.Itsdynamiccharacteristicisanimportantinfluenceforthefunctionofthetoolmachine.ToimprovedesignlevelanduseadvanceddesignchoseMachineToolsCKS6125todostudyondynamicperformanceandapplication.Thepaperisbasedonthestudy

7、andthemainlyworkisstudyondynamicperformanceofMachineTool'sSpindlewhichcanprovideafoundationfordynamicdesign.Thecontentsare:(1)Inthepaper,thedevelopmenttrendsofmachinetoolanddynamicdesignaresummarized.AndtheFEAmethodsaretakentouse.(2)Thebasicresolvingprocessesab

8、outthemodalparametersidentifiertheory.(3)Thebasicresolvingprocessesaboutstaticanalysisandkineticanalysis.Thesolidmodelofspindleisestablished.Duringthebuildingofthemodel,thel