机床结合部刚度和阻尼特性匹配设计方法

项目名称： 机床结合部刚度和阻尼特性匹配设计方法

项目编号： No.51375379

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 张广鹏

作者单位： 西安理工大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 机床结构是由零部件及其相互联接的结合面组成，结合面是机床中的薄弱环节，对机床整机性能影响非常大，如何有效利用结合面的阻尼特性、合理分配结合面刚度是目前机床结构设计中亟须解决的问题。本项目以数控机床中螺栓结合部和滚动导轨结合部为例，从基础结合面刚度和阻尼的形成与作用机理出发，通过实验获取具有通用性的结合面基础特性数据，建立全尺度结合部刚度和阻尼特性模型，从理论和实验角度研究结合部刚度与阻尼的演变规律。然后基于边界元法建立考虑结合部特性的机床整机动力学模型，从机床整机结构系统出发，通过整机系统弹性能、阻尼能和惯性能分布计算，识别薄弱结合部；基于所建立全尺度结合部刚度与阻尼特性模型，实现结合部刚度和阻尼的合理分配，提升机床整机性能。本项目从机床整机系统角度研究结合部刚度和阻尼特性的分配机制，为解决图纸设计阶段机床结合部合理设计提供了方法，对提升高档数控机床的设计、制造及装配工艺水平具有重要意义。

中文关键词： 刚度；阻尼；滚动导轨结合部；螺栓结合部；机床

英文摘要： Machine tool structure is made of part components and their mutual connection joint surface. The surface is the weak link of machine tools, and it largely affects the machine tool performance. How to effectively use combined with damping characteristics o

英文关键词： Stiffness；dampness；rolling guideway joint；bolted joint；machine tools