基于ABAQUS的机床主轴箱冲击运动分析.pdf

功雒都件FunctionUnils 基于ABAQUS的机床主轴箱冲击运动分析8 王延忠① 吕晓宇① 孙红梅① 刘 强① 高 琦② 沈华红② 王世慧② (①北京航空航天大学机械学院，北京100191； ②北京机电院高技术股份有限公司，北京100027) 高加速度启动条件下的运动进行仿真分析，研究其振动及定位精度问题，将分析结果反馈给机床设 计及数控系统，为保证机床加工精度提供理论依据。 关键词：高加速度振动定位精度 中图分类号：TPll3．1文献标识码：A Motion ofthe Center’SHeadstock Impact AnalysisMachining BasedonABAQUS WANG Shihui② Yanzhong①-LVXiaoyu①，SUNHongmei①。uUQiang①，GAOQi②，SHENHuahong②，WANG ofMechanical ((重)School En百neeringAutomation-BeiHangUniversity，Beijing100191-CHN； (霪)BMEICo．。Ltd．，Bering100027，CHN) the ofBVGseriesofthe veflical centerfor Abstract：Take spindlesystem high-speedmachining FEAsoftware onthevibrationand10— kinematicssimulationunderacceleration high ABAQUS．Research cation feedbacktothemachineandCNC orderto the error，that design system，in keepmachiningpreci一 +sion． ocationError Keywords：Hi【ghAcceleration；Vibration；l BVG系列高速立式加工中心是一种零传动机床， 1 主轴箱及主轴加速度运动仿真分析 m／min。 其最大加速度是19，进给速度最大可达到60 零传动机床是一种新型HVM机床，它采用高速电主 1．1有限元模型的建立 轴和直线电动机直接驱动技术，消除了主轴电动机与 有限单元法是一种工程上广泛应用的解决振动问 主轴间以及进给伺服电动机与工作台间的一切中间传 题的数值计算方法。它的分析思路是：先将连续系统 动环节，增强了系统的传动效率，极大地提高了主轴和 离散化，即把复杂结构分割成若干个彼此之间只在它 进给系统的动态响应特性和加(减)速度特性，是实现 们边界上结点处相瓦连接的单元，每个单元都是一个 高切削速度和高进给速度的理想设备。运动部件在高 弹性体，单元位移用结点位移的插值函数来表示；在得 加速度启动(急停)时会引起机床振动，进而可能影响 到单元质量矩阵与刚度矩阵后，就可得出各单元的运 整机寿命以及机床的加工精度，由于部件惯量作用，同 动方程；然后“装配”成全系统的振动方程。有限元法 时也影响运