小型旋转雕刻机的设计研究

【摘要】小型旋转雕刻机的出现为现代人对生活各个方面需求的物质质量要求越来越高、品种越来多样化、产品越来越小型化和精密化提供了加工条件。机架为小型旋转雕刻机的关键支撑部件,应具备优秀的静动态特性,决定着机床整体性能。机架结构的主要部件包括横梁、支臂和底座,这些部件的结构对机架的变形量、应力、刚度、稳定性和抗振性有着重要的影响。针对这些问题,本文利用Solidworks对机床进行三维建模和ANSYSWorkbench对机架进行有限元分析,主要做了以下几个方面的的研究：(1)根据国内外的研究,确定本文研究的重点：运动控制系统的关键零部件的计算校核、机架结构优化的有限元仿真分析和实验模态分析对比。(2)首先对小型旋转雕刻机进行整体设计,初步设计出雕刻机的床身结构是以机架为承载体的整体式机架结构：然后对雕刻机X、Y、Z三个方向运动控制系统的关键部件：滚珠丝杠、轴承和伺服电机进行计算、选型和校核。(3)利用ANSYSWorkbench对机架初始设计方案进行有限元分析,主要包括静力学分析和动力学分析。通过静力学分析,得到机架的最大变形量、最大应力值以及机架的薄弱地方；通过动力学分析,提取前12阶的模态和X、Y、Z三个方向的谐响应频谱曲线,进行机架动态特性的分析。(4)依据对机架结构初始设计的静、动力学特性分析结果指导机架的结构改进,首先对机架进行逐步改进,包括支臂结构优化和横梁结构优化,通过静力学分析找到较优的改进方案；然后以逐步改进得到较优方案为基础对机架的整体优化进行动力学分析,使改进后的机架性能得到提高。(5)对优化改进后的机架进行实验平台搭建,利用试验模态测试系统LMSTest.Lab9A对机架进行单点激励多点输出的锤击模态实验,最后与仿真分析模态进行验证,确认了仿真分析的可靠性。
【作者】栾陆杰；
【导师】吴世雄；
【作者基本信息】广东工业大学，机械工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】旋转雕刻机；机架；ANSYSWorkbench；有限元分析；试验模态分析；

【参考文献】
[1]肖璐璐.中外籍小学英语教师阅读教学策略比较分析[D].宁波大学,小学英语（专业学位）,2014,硕士.
[2]宁雯.团体辅导对大学生社交回避行为的干预研究[D].曲阜师范大学,应用心理学,2013,硕士.
[3]郭雨春,金作伟.“首钢长钢100万t棒材项目全交流传动及轧线自动化控制系统”通过成果验收[J].冶金自动化,2014,03:67.
[4]王萃.国有商业银行的可持续发展：创新与风险管理[D].武汉理工大学,会计学,2003,硕士.
[5]张珍.河西走廊产区高耐受性葡萄酒相关酵母筛选及其发酵性能研究[D].甘肃农业大学,农产品加工及贮藏工程,2013,硕士.
[6]涂建新.薄板的磁弹性非线性随机振动[D].燕山大学,计算数学,2013,硕士.
[7]胡景瑜.贯通同相供电系统潮流控制策略研究[D].西南交通大学,电力系统及其自动化,2013,硕士.
[8]张来.吉视传媒客户满意度评价研究[D].吉林大学,工商管理,2014,硕士.
[9]黄丽.基于学习的图像超分辨率技术[D].浙江大学,计算机应用,2004,硕士.
[10]黄超.上市通信设备商估值方法研究[D].上海交通大学,工商管理,2013,硕士.
[11]王永强,叶昊,DINGSteven,王桂增.带有传输受限和随机丢包的网络化控制系统的故障检测方法研究(英文)[J].自动化学报,2009,09:1230-1234.
[12]陈丹蕾.基于雷达差分干涉测量与断层自动剖分方法的地震震源参数反演[D].西南交通大学,摄影测量与遥感,2014,硕士.
[13]马利刚.工业园区土地覆盖及建筑密度航空遥感研究[D].浙江大学,2014.
[14]李拓.目标紫外光谱散射特性研究[D].西安电子科技大学,光学,2012,硕士.
[15]丁伟民.ψ（3770）和ψ（2S）衰变到含φ的轻强子末态的实验研究[D].山东大学,粒子物理与原子核物理,2014,博士.
[16]昝逢宇.啤酒酵母对重金属的吸附特性及其应用研究[D].西南农业大学,环境工程,2004,硕士.
[17]周静.客户关系管理(CRM)的驱动因素、发展维度与企业核心竞争力[J].现代管理科学,2004,06:56-57.
[18]郝兴其.社区商业中心外部场地人性化设计方法的应用研究[D].西南交通大学,建筑与土木工程（专业型学位）,2013,硕士.
[19]赵志宏,杨绍普.基于小波包变换与样本熵的滚动轴承故障诊断[J].振动.测试与诊断,2012,04:640-644+692.
[20]邓广辰.工业发展对绘画材料及创作方式的影响[D].河北师范大学,美术学,2014,硕士.
[21]丁阳.论时代变迁与发展对工笔人物画的影响[D].中央美术学院,美术学,2013,硕士.
[22]张虎.中国西部地区城镇化质量研究[D].西北大学,政治经济学,2014,硕士.
[23]张晓霞.强流脉冲电子束钛合金表面改性数值模拟[D].大连理工大学,凝聚态物理,2013,硕士.
[24]高广曦.四川建行采购策略与采购风险管理[D].电子科技大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[25]朱泽明.中国音乐类真人秀电视节目研究[D].河北大学,艺术学,2014,硕士.
[26]慕繁荣.M企业库存管理系统的研究与设计[D].北京交通大学,物流工程（专业学位）,2013,硕士.
[27]陆军.提高日照市烤烟上部烟叶可用性配套技术研究[D].湖南农业大学,作物学,2012,硕士.
[28]郭向荣.林地使用费对林业经营影响及农户支付意愿研究[D].北京林业大学,林业经济管理,2013,硕士.
[29]杨莹.广州市公务车管理制度改革研究[D].华南理工大学,公共管理（专业学位）,2012,硕士.
[30]陈思.社会转型时期中国企业诚信问题研究[D].中北大学,思想政治教育,2013,硕士.
[31]黄意蓉.幼儿体育活动强度评价量表的设计与应用[D].北京体育大学,社会体育指导,2013,硕士.
[32]苏琳.MKP-1在子宫内膜异位症发病机制中的作用研究[D].福建医科大学,妇产科学,2014,硕士.
[33]唐韵成.T细胞免疫球蛋白粘蛋白3（Tim-3）在HBV相关肝细胞癌患者恒定自然杀伤T（iNKT）细胞上的表达及意义[D].河北医科大学,外科学（专业学位）,2014,硕士.
[34]杨婧.太原市保障性住房空间布局问题研究[D].山西财经大学,社会保障,2013,硕士.
[35]李庚禄.手持式高精度卫星导航天线的研究[D].广东工业大学,物理电子学,2013,硕士.
[36]赵熠.陈八郎本五臣注《文选》研究[D].郑州大学,中国古典文献学,2013,硕士.
[37]刘丽娜.LTE系统干扰管理研究[D].北京交通大学,2014.
[38]王砧林.高校人力资源管理现状及对策思考[D].华中师范大学,政治学理论,2013,硕士.
[39]赵菊梅.晋陕高原夏商时期考古学文化格局研究[D].吉林大学,考古学及博物馆学,2004,硕士.
[40]吴建辉.血小板反应蛋白-4在前列腺癌中的表达方式及生物学意义的研究[D].天津医科大学,外科学（专业学位）,2014,博士.
[41]王星.基于LabeledLDA的微博用户兴趣识别系统的研究与实现[D].北京交通大学,2014.
[42]陈珂,施介华.光谱法研究β-环糊精与去氢氢化可的松相互作用[J].浙江化工,2013,12:21-25.
[43]李韶光.基于入侵容忍技术的监管体系结构研究[D].电子科技大学,2004.
[44]薛文鹏.渭北地区主要造林树种根系生态学特性研究[D].西北农林科技大学,2003.
[45]张雪.公司治理、现金股利与过度投资行为研究[D].吉林财经大学,会计学,2014,硕士.
[46]李达.BOTDR分布式光纤传感信号处理关键技术研究[D].燕山大学,电磁场与微波技术,2013,硕士.
[47]郭钰,郭丽伟,陈小龙,黄郊,贾玉萍,林菁菁,芦伟.六方晶型硅面碳化硅外延生长高质量的石墨烯[A].中国硅酸盐学会晶体生长与材料分会.第十六届全国晶体生长与材料学术会议论文集-11蓝宝石及衬底材料[C].中国硅酸盐学会晶体生长与材料分会:,2012:2.
[48]胡健生,杨成梧.延时双线性系统参数估计的一种新方法——Fourier级数法[J].自动化学报,1991,03:340-344.
[49]宋月明.基于引力模型的黑龙江省与俄罗斯贸易研究[D].黑龙江大学,区域经济学,2013,硕士.
[50]胡元文.复杂场景视频中的运动目标监控与人体异常行为分析[D].国防科学技术大学,电子与通信工程,2013,硕士.