1、 分 类 号 密 级 宁 大学 毕业设计(论文) 数控机床主轴的有限元分析 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 摘 要 数控机床主轴静态和动态刚度是决定加工质量和切削效率的重要因素，也很大程度 上影响机床的寿命，因此在主轴的加工设计中占据重要的地位。 ANSYS 是一个通用性很强的分析软件，本文利用 ANSYS 有限元分析软件与 solidworks 三维建模软件相结合，对主轴进行动态和静态仿真并分析，基于两种软件各 自的有点，首先在 solidworks 软件中建立主轴的三维模型，将三维模型转换成 parasolid-x_t 格式，将转换完的模型导入 ANSYS
2、软件中建立有限元模型，通过理论计 算确定切削载荷以及约束条件， 设置其材料参数， 并对网格进行划分， 条件设置完成后， 进行求解，得出主轴的静态和动态分析结果，并对可视化图形进行分析论证。 数控机床主轴系统的动态特性直接影响着机床的加工精度、加工效率。文章在总结 前人研究成果的基础上，对数控机床主轴系统动态分析方法进行了综述研究。介绍了表 征主轴系统动力学特性的参数，主要有静刚度、动刚度、极限切削宽度、固有频率及振 型、 阻尼特性和动响应。 对现有的关于主轴系统动态特性分析方法进行了归纳与总结, 主 要包括有限元法、传递矩阵法、阻抗耦合法、实验法等。指出了主轴系统结合部的动力 学建模与参数辨识
3、是研究主轴系统动态特性的关键问题。最后，简要论述了主轴系统动 力学研究的发展趋势，即未来应从主轴系统的精准建模、动力学综合优化和动态测试及 分析等方面进行深入研究。 关键词: 主轴系统; 动力学; 分析方法; 数控机床 Abstract CNC machine tool spindle static and dynamic stiffness is to decide the processing quality and cutting efficiency the important factor, that is, to a large extent influence the life
4、of the machine, so the main processing design occupies an important position ANSYS is a general strong analysis software, this paper, by using ANSYS finite element analysis software and solidworks 3 d modeling software, combining to spindle dynamic and static simulation and analysis, based on the tw
5、o kinds of software their a little, first in solidworks software set up 3 d model of the spindle, the 3 d model into parasolid - x_t format, will transform the model into ANSYS software of finite element model establishment, through the theoretical calculation to determine cutting load and constrain
6、t conditions, set its material parameters, and the grid division, conditions, after the completion of setting, it is concluded that the main solving static and dynamic analysis results, and the visual graphics, analyzed. CNC machine tool spindle system dynamic characteristics of the machine tool directly affect the machining precision and machining efficiency. In the paper the previous research results on the basis of numerical control machine tool spindle system dyna
