关于ANSYS Workbench微型数控车床主轴动静态性能分析.pdf

第4期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 NO．4 2015年 4月 M odularM achineTool AutomaticManufacturingTechnique Apr．2015 文章编号：1001—2265(2015)04—0029—04 DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．04．007 基于 ANSYSWorkbench的微型数控车床 主轴动静态性能分析木 谭 峰，殷 国富，方 辉 ，姬坤海，王 亮 (四川大学 制造科学与工程学院，成都 610065) 摘要：数控机床主轴的结构特性对其加工精度具有重要影响。根据 自行设计的微型数控车床的主轴 结构特征，应用有限元分析软件ANSYSWorkbench对其主轴进行了动静态性能分析。通过对微型数 控车床主轴的静力分析、疲劳分析的和模态分析，得到其动静态特性参数。在静态特性分析中将轴 承约束等效为刚性约束，在模态分析 中将轴承约束等效为弹簧单元的弹性约束，求主轴约束模态，进 而求其临界转速。求得主轴动静态特性参数均在合理的范围内，验证 了主轴设计的合理性，为后续 进行微型数控车床整机的动静态特性研究与优化设计奠定了基础 。 关键词：微型数控车床 ；主轴 ；静力分析；疲劳分析；模态分析 中图分类号 ：TH16；TG659 文献标识码 ：A TheFiIliteElementAhalysisoftheDesktop CNC Lathe’SSpindleBasedontheANSYSW orkbench TANFeng，YIN Guo．fu，FANGHUi．JIKun．hai，WANGLiang (SchoolofManufacturingScienceandEngineering，SichuanUniversity，Chengdu610065，China) Abstract：ThestructurecharacteristicsoftheCNC machinetool’Sspindlehasimportantinfluenceonitsma- chiningaccuracy．AccordingtothespindlestructurecharacteristicsofourowndesignedmicroCNC lathe，the spindle’Sstaticand dynamicperformnace wascarriedoutthrough theFEA softwraeANSYS Workbench． Throughthestaticna alysis，fatiguenaalysisandmodalanalysisofthemi croCNC lahte’Sspindle，htestatic naddynamicchraacteristicpraameterswereobtained．Thebearingconstraintsraeequivalenttorigidconstraints nadelasticcons~aintsrespectivelyduringhte staticchraacteristicanalysisandmodal na alysis．Aftergothte spindle’Scons~aintmoda1．thecritical speedwascalculated．Thespindle’Ssatticnaddynamicchraacteristic parametersraeinreasonablerna ge．SOitverifieshterationalityofhtespindledesing nadlaysafoundationfor subsequentstaticanddynamicchraacteristicsstudyna doptimal designofhteoverallmicroCNC lathe． Keywords：mi croCNC lahte；spindle；satticanalysis；fat