大型双进给珩磨头的模态分析.pdf

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1、大型双进给珩磨头的模态分析术口廖秋岩01．兰州理工大学数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室兰州7300502．兰州理工大学机电工程学院兰州730050摘要：利用SolidWorks软件建立大型双进给珩磨头的三维实体模型，将几何模型导入到ANSYSWorkbench中，建立有限元模型并对该模型进行模态分析，得出大型双进给珩磨头的固有频率和振型。对结果进行分析，为珩磨头系统的振动特性分析和结构动力特性的优化设计提供依据。关键词：珩磨头有限元三维建模模态分析中图分类号：TH161~．1；TP391．75文献标识码：A文章编号：1000—4998(2o15)Ol一0005—0

2、2Abstract：SolidWorkssoftwarewasusedtobuild3-DsolidmodelforlargedoublefeedhoningheadwhileintroducingthegeometricmodelintoANSYSWorkbench．thenestablishedafiniteelementmodelformodalanalysisthatwillresultinnaturalfrequenciesandmodetypeforthelargedoublefeedhoninghead．Theresultswereanalyzedtoprov

3、idethereferencesforfurtheranalysesofvibrationperformanceofthehoningheadsystemandforoptimumdesignofthedynamicpropertyofitsstructure．KeyWords：HoningHeadFiniteElement3—DModelingModalAnalysis作为一种高效率的加工方法，珩磨不仅能去除较时，面体采用四边形单元(Shell181)，线体采用梁单元大的加工余量。而且是一种提高工件精度和降低表面(Beam188)。粗糙度的有效加工方法[1-2]。珩磨头作

4、为珩磨机的刀1．4网格划分具．它对珩磨机加工质量和被加工工件的精度有着重网格划分是进行有限元数值模拟分析至关重要的要的影响。通过有限元软件ANSYSWorkbench[33对大一步，它直接影响着后续数值计算分析结果的精确性。型双进给珩磨头进行模态分析]，可确定珩磨头的固本文在ANSYSWorkbench模块中根据实体模型大小有频率，经过结构优化，使激励频率尽量避开共振频率X'3-~磨头有限元模型进行精确网格划分，划分后的有区域。避免珩磨头在加工过程中产生共振而导致珩磨限元模型如图2所示，共有337386个节点，150074头某些部件的早期损坏。个单元。1．5约束处理1珩磨头

5、有限元模型的建立进行珩磨头模态分析时。模拟结构真实的约束状1．1几何模型的建立态，能够得到结构实际约束状态下的振动模态，提高结建立珩磨头模型时．在不影响珩磨头应力分布及果的精确性，本文对珩磨头的两个连接孑L和顶杆施加变形的前提下。为了减小计算规模，可对结构作适当的固定约束。简化处理：省略非承载构件；将构件之间很小的圆弧过2模态分析渡简化为直角过渡：将构件表面上的凸部、孔等进行圆滑处理，建立好的几何模型及内部结构如图1所示。1．2材料属性大型双进给珩磨头及部件的材料参数见表1。1．3单元类型建立珩磨头有限元模型的关键是选择合适的单元，为了计算准确，用线体和面体建模的方法，本文

6、建立有限元模型国家重大科技专项(编号：2011ZX04002—122)甘肃省自然科技基金资助项目(编号：1112POZA025)收稿日期：2014年8月机械制造53卷第605期2015／1