Расчет станка на динамическую устойчивость в процессе обработки

Abstract

Объектом исследования является вертикальный пятикоординатный обрабатывающий центр, предназначенный для комплексной обработки деталей за одну установку. Цель работы – проведение виртуальных испытаний проектируемого обрабатывающего центра, его динамический и статический анализ, исследование вибрационного состояния и устойчивости к возникновению вибраций в процессе обработки, оценка эффективности конструкции в смысле статической и динамической жесткости и вибрационной устойчивости, выдача рекомендаций по совершенствованию конструкции станка. В процессе исследования были разработаны геометрическая и конечно-элементная модели основных элементов и соединений, выполнено моделирование и анализ напряженно-деформированного состояния несущей системы, модальный и гармонический анализ конструкции. Отдельное внимание уделено анализу устойчивости к возникновению колебаний в процессе обработки. Метод исследования – компьютерное моделирование метом конечных элементов. В результате исследования были выявлены основные собственные частоты и формы колебаний, построены амплитудно-частотные и амплитудно-фазо-частотные характеристики, исследована возможность возбуждении резонансов и потери устойчивости под действием сил резания. Даны рекомендации по повышению жесткости и снижению вибраций оборудования.