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功能部件 Functi0nUi
基于 ANSYS的数控机床 7:24锥度
工具系统模态分析
周秦源 周志雄① 汤爱民② 肖思来
(①湖南大学机械与运载工程学院,湖南 长沙410082;
②株洲硬质合金集团有限公司,湖南 株洲412007)
摘 要:为了分析数控机床7:24锥度工具系统在高速旋转的振动特性 ,基于 UG—NX5造型软件平台构建
了7:24锥度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 了前六阶模态分析 ,得出固有频率和振型,为数控机床 7:24锥度工
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:ANSYS 7:24锥度 工具系统 模态分析
中图分类号 :TH164 文献标识码 :B
ModalAnalysisof7 :24TaperToolSystem forNC MachineBasedonANSYS
ZHOUQinyuan①,ZHOUZhixiong①,TANGAimin②,XIAOSilai②
(@CollegeofMechanicalVehicleEngineering,HunanUniversity,Changsha410082,CHN;
@ZhuZhouCementedCarbideGroupCo.,Ltd.,HunanUniversity,Zhuzhou412007,CHN)
Abstract:Toanalyzevibrationofthe7 :24tapertoolsystem forhigh-speedrotation,three-dimensionalgeometric
modelofthe7 :24tapertoolsystem isbuiltbyUG-NX5softwareplatform andthefiniteelementmodel
issetuponactualcondition.UsingANSYSsoftwaretoanalysisthefiniteelementmodelimposeddis—
placementconstraints,naturalfrequenciesandmodeshapesofthefirstsixmodalareobtained.Itpro—
videsanimportantbasisofrdynamiccharacteristicsdesignandexperimentalmodalanalysison7 :24ta—
pertoolsystem forNCmachine.
Keywords:ANSYS;7 :24Taper;ToolSystem ;ModalAnalysis
数控机床工具系统是机床 的重要组成部分,承担 有限元法的应用发展,为研究高速工具系统的动态特
着数控机床主轴(或者刀座)和刀具的连结任务,其结 性提供 了良好 的技术手段 。本文 以应用广泛 的7
构和性能直接影响高速加工的质量和效率 ¨J。
近年来,7:24锥度工具系统在数控机床 中应用
广泛,作为连结高速机床主轴和切削刀具、传递动力扭
矩的重要结构,它具有快速装卸、制造成本低、使用可
靠等优点。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
的尺寸精度、形位精度以及表面质量,严重时还会损坏
刀具和主轴。因此,必须对数控机床工具系统进行模
态分析 。。
对于各类动力学 问题,解析法只能求解一些形状
比较规则、结构 比较简单的系统,应用范围非常有限。 图17:24-I--具系统结构图
国家科技重大专项(2009ZX04012—031),国家 自然科学基金项 目(E050901);湖南省教育厅科研项 目(09C1306);湖南省 自然科学基金项 目
(10JJ5060)
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