高档机床运动结合部的非线性振动分析与优化设计研究

项目名称： 高档机床运动结合部的非线性振动分析与优化设计研究

项目编号： No.50905029

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 孙伟

作者单位： 东北大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 在高档机床设计过程中，由于结合部特别是运动结合部（导轨结合部和主轴系统结合部）直接决定和影响着机床的刚度、阻尼、加工精度和工作效率，因此迫切地需要建立起结合部的振动分析理论以指导设计。但是，由于结合部存在着变刚度、变阻尼、迟滞等非线性行为，使结合部的振动分析变得非常困难。由于技术条件限制，目前学者多是基于线性等效进行研究，其研究结果与实际相比往往有很大的误差。为此，本项目将结合国内外动力学、计算与测试技术的最新发展，选用某高速机床为研究对象，从非线性性角度进行研究，内容包括：对运动结合部进行振动测试与分析，表征结合部的非线性振动现象；利用非线性振动理论和非线性有限元对结合部进行建模、参数辨识及响应分析；以提高机床抗振性和稳定性为目标，进行结合部的优化设计研究。通过本项目的研究，将提出一套基于非线性的机床运动结合部振动分析新体系，从而为更好地设计及优化高档机床结构性能和提高其加工精度服务。

中文关键词： 机床结合部；主轴系统；导轨系统；动力学建模；振动分析

英文摘要：

英文关键词： machine tools joints；spindle system；linear guideway system；dynamics modeling；vibration analysis