车床主轴箱体有限元分析和加工工艺设计

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1、目录中文摘要1英文摘要21引言31.1论文的目的31.2国内外研究现状31.3对研究问题的认识及现实意义41.3.1对研究问题的认识41.3.2现实意义41.4主要研究内容52C6150主轴箱模态分析62.1模态分析理论基础62.2模态分析的基本步骤72.3C6150主轴箱结构有限元模态分析82.3.1建立模型82.3.2定义单元属性102.3.3划分网格112.3.4设置分析类型和选项122.3.5施加边界条件并求解122.3.6查看结果132.3.7模态计算结果142.3.8模态分析结果182.3.9C6150主轴箱模态分析小

2、结192.4车床主轴箱体优化192.4.1改进方案192.4.2改进后结果203C6150主轴箱体的加工工艺设计223.1主轴箱箱体的机构特点及技术条件分析223.2毛坯分析253.3定位基面的选择和加工顺序的安排253.4加工方法的选择263.5热处理工序的安排273.6加工工艺过程的拟定273.7加工余量的确定303.8确定切削用量和时间定额313.8.1铣顶面313.8.2铣侧面323.8.3铣定位面323.8.4磨定位面323.8.5铣端面333.8.6镗C面孔333.8.7镗A面孔373.8.8钻扩铰A面孔383.8.9

3、钻扩铰C面孔423.8.10钻扩铰F面孔433.8.11浮动镗443.8.12钻螺纹孔443.9主轴箱箱体加工工艺设计小结454结论46致谢47参考文献48某车床主轴箱箱体振动分析与加工工艺设计摘要：车床主轴箱是车床的基础构件，它支撑着主轴箱中各个轴并确定着它们之间的相对位置关系，当主轴箱振动时，它就会将振动传递给箱体中的轴，再由轴传递到加工工件上，影响工件的加工质量。因此主轴箱的动态特性直接影响到车床的精度进而影响零部件的加工精度。而模态分析是动态分析中的一个重要部分，我们利用ANSYS有限元分析软件建立有限元模型并对C6150

4、车床主轴箱进行模态分析，获得了车床主轴箱的固有频率和振型，通过各阶固有频率的分析，我们可以调节箱体中其它部件的频率，以避免产生共振；通过对各阶固有振型的分析找出箱体的薄弱环节并对其进行改善。在设计过程中通过分析箱体的计算结果可知该主轴箱的各阶振型主要表现为摆动和扭转，会影响车床工作的稳定性和安全性，通过优化设计，可使箱体的振动性得到改善。对改进后的主轴箱体进行加工工艺设计，合理安排加工工序并确定切削用量，以获得符合要求的主轴箱体。关键词：有限元分析、模态分析、主轴箱、工艺设计49Abstract：Lathespindleboxis

5、thebasedcomponentsofthelathe,Itholdsupthevariousaxisinthelathespindleanddeterminetherelativepositionamongthem.Whenspindleboxvibration,itwilltransferthevibrationtotheshafts,thentransfertomachiningsthroughtheshafts.Asaconsequence,itwillinfluencemachiningqualityofworkpie

6、ces.Sothedynamiccharacteristicofspindleboxnotonlyaffecttheaccuracyofthelathedirectlybutalsoaffectpartsprocessingprecision.Besides,Modalanalysisisaquiteimportantpartofthedynamicanalysis,wecanuseANSYSfiniteelementanalysissoftwaretofoundthefiniteelementmodelandhavemodala

7、nalysisofC6150lathespindlebox,finaly,wegetthenaturalfrequencyandvibrationmodeofit.Ononehand,throughtheanalysisofthenaturalfrequency,wecanadjustthefrequencyofothercomponentstoavoidtoproduceresonancerate.Ontheotherhand,throughtheanalysisofthenaturalvibrationmodels，wecan

8、findouttheweaklinksofthecabinetsandtakemeasurestoimprovethem.Inthedesignprocess，wecanfoundthatmostofthemodeshapesareswinging