数控机床BIG—PLUS工具系统的动态特性研究.pdfVIP

2011年7月 机床与液压 Ju1．2011 第39卷 第 l3期 MACHINETOOL HYDRAULICS Vo1．：39No．13 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．13．031 数控机床 BIG—PLUS工具系统的动态特性研究 卢端敏，周秦源，侯德政，陈益林，李秀兰 (张家界航空工业职业技术学院，湖南张家界427000) 摘要：以有限元分析与模态分析理论为基础，建立基于UG—NX5造型软件平台的BIG—PLUS工具系统三维几何模型， 并根据实际工况建立有限元模型，利用 ANSYS软件对施加有位移约束的有限元模型进行了前四阶模态分析 ，得出固有频率 和振型，为数控机床BIG—PLUS工具系统的动力特性设计和模态实验分析提供了重要的依据。 关键词：BIG-PLUS；工具系统；模态分析 中图分类号：TH123 文献标识码：A 文章编号 ：1001—3881(2011)13～103—3 ResearchonDynamicCharacteristicsofBIG．PLUSToolSystem forNC Machine LUDuanmin，ZHOUQinyuan，HOUDezheng，CHENYilin，LIXiulan (Zhan舀iajieAviationIndustryVocationalTechnicalCollege，Zhan舀iajieHunan427000，China) Abstract：Withfiniteelementanalysisandmodalanalysistheoryasafoundation，three-dimensional geometricmodeloftheBIG— PLUStoolsystemwasbuiltbasedonUG—NX5configurationsoftwareplatform，andthefiniteelementmodelwassetuponactualwork- ingcondition．UsingANSYSsoftwaretoanalysisthefiniteelementmodelimposeddisplacementconstraints，natural frequeneiesnadvi- brationmodeshapesofthefirstfourmodalwereobtained．Itprovidesanimportantbasisfordynamiccharacteristicsdesign．andexperi- mentalmodalna alysisonBIG—PLUStoolsystem forNCmachine． Keywords：BIG·PLUS；Toolsystem；Modelanalysis 在 由机床一刀具一夹具一工件组成的工艺系统 器进行模态分析，得出前六阶的固有频率和振型，为 中，数控机床工具系统是机床的重要组成部分 ，承担 数控机床 BIG—PLUS工具系统的动力特性设计和模态 着数控机床主轴 (或者刀座)和刀具的连结任务， 实验分析提供了重要的依据。 其结构和性能直接影响高速加工的质量和效率…。 BIG-PLUS工具系统是 日本大昭和精机公司开发 的改进型7：24锥柄工具系统。它与现有的7：24锥柄 完全兼容 ，具有与主轴的接触面积增大、刚性增强， 重复精度高，端面的定位使轴 向尺寸稳定等特点 。 但是，在加工过程中，由于设计结构等因素都会引起 刀尖处作用力的变化，引起振动，影响了工件的尺寸 图 1 BIG—PLUS工具系统 精度、形位精度以及表面质量，严重时还会损坏刀具 1 理论计算及分析 和主轴。因此，必须对数控机床BIG．PLUS工具系统 进行动态特性分析 。 1．1 有限元理论计算 对于各类动力学问题