TK13250E(EL)型数控转台静动态特性分析及安装基础研究

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数控转台是机床的主要功能部件,转台的性能对加工质量有重大的影响。本文以烟台环球机床附件集团有限公司开发的TK13250E(EL)型数控转作台为研究对象,从转台的刹紧能力、承载能力、动态特性以及安装基础对转台承载能力的影响等四方面进行了相关的分析与研究,具体如下:  (1)从转台加工平稳性出发,通过计算刹紧机构的刹紧力来评判是否满足转台平稳加工的要求。计算结果显示该机构刹紧力矩足够能满足转台平稳加工的要求。此外,探讨了该机构的相关部件对其刹紧能力的影响。分析了与刹紧力矩相关的部件,并研究了相关部件的几何尺寸等因素对刹紧机构刹紧能力的影响。研究显示:单纯地增加刹紧片厚度仅能降低该机构的应力值不能提高刹紧能力,但增加活塞盖厚度能很好地改善该机构结构力学性能,而且能增加该刹紧机构的刹紧能力。  (2)考虑到转台承载能力这一重要指标,分别对转台在极大载荷和多种铣削工况的场合下对其承载能力进行分析。计算结果显示转台在这些工况加工。转台台面受载变形量的大小在标准范围内,故该转台承载能力较好。最后分析了转台台面静刚度分布情况。分析结果显示台面Φ75mm-Φ215mm区域内适合加工。  (3)对该转台分别进行了基于Abaqus有限元计算模态分析和基于PloyMAX方法的试验模态分析来获得了转台的固有频率、相应振型和阻尼等。对比了两种结果并进行了误差分析。最后分析了转台在铣削工况下的共振发生的可能性,结果表明转台不会发生共振。  (4)开展了安装基础相关连接件对转台承载能力的影响。研究发现:增加安装板厚度、压块间距和压块宽度均能提高转台的承载能力,且增加压块间距和压块宽度能降低转台的最大应力值。其中压块间距对其承载能力影响最大、压块宽度次之,安装板厚度最小。同时,获得了压块间距和宽度与转台承载能力的关系。
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