CK1440型数控车床床身动态特性分析与结构改进

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1、声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：劬，2年岁月≥D日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定

2、和程序处理。研究生签名：吴吞宝、加fz年；月jD日硕上论文CKl440型数控车床床身动态特性分析与结构改进摘要现代化的生产要求数控机床具有高的精度和稳定性，这就对机床各个部件的性能提出了更高的要求。床身是数控机床的重要部件，提高床身的动态性能，对发挥整机的各项性能起着关键性的作用。本文针对南京数控机床有限公司CKl440型数控车床床身部件进行了动态特性分析和结构改进。论文首先建立原有床身的有限元模型并进行模态分析，提取并分析结构的低阶模态参数，找出结构的薄弱环节，为结构改进提供指导。原床身结构为焊接结构，焊接结构的

3、变形、残余应力和抗振性差的问题一直未能有效解决。本文根据有限元分析结果，并类比同类型车床床身结构，将焊接床身结构改进为铸造结构，以期达到提高机床精度和稳定性的目的。同时，针对床身内部加强肋结构和布置型式、加强肋布置密度、出砂孔形状和尺寸等结构参数对整个结构动态性能的影响，进行多方案比较，得到合理的床身结构型式。对新的铸造床身结构再次进行动态特性分析，并以结构的固有频率和重量为指标，与原有床身结构进行对比，检验结构改进的效果。通过对CKl440型数控车床床身的动态特性分析和结构改进，达到了减轻结构重量和提高结构固有频

4、率的目的，改善了床身的动态性能，并为同类型产品的设计生产提供了参考。关键词：数控车床，床身结构，动态特性，模态分析，结构改进Throughthedynamicpropertyanalysisands仃uctI】raIimprovementofCKl440CNClathe-bed，theweightofthe咖turcwasreducedandthenaturalfrequencyofthestructureWasincreased，thedynamicperformanceofthebedWasimproved．I

5、thasalsoprovidedareferenceforproductdesignandmanufactureofthesimilarproducts．Keywords：CNClathe，lathe—bed，dynamiccharacteristics，modalanalysis，structuralimprovement硕十论文CKl440型数控车床床身动态特性分析与结构改进目录摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

6、．．．．．．．．．．IAbstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Il1绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11．1课题的背景和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．2数控机床发展现状及趋势⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．2．1数

7、控机床发展概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。21．2．2数控机床的发展趋势⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。21．3机床动力学分析的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41．3．1动力分析的主要内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．41．3．2机床结构动力学分析的方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一51．3．3国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。61．4论文主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

8、．71．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．82结构动力学分析的理论基础⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．92．1结构系统的动力学方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯92．1．1位移、速度和加速度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯92．1．2单元动力学方程的推导⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯