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MCH63加工中心回转工作台结构设计及精度优化

秦立雨  
【摘要】:随着装备制造业的迅速发展,对机床性能也提出更高的要求。回转工作台作为加工中心的主要功能部件,其动态性能优劣、精度高低对性能有直接的影响。本文以提高回转工作台性能为目标,从动态特性和装配精度两方面入手,重点对MCH63加工中心回转工作台进行了结构设计、动态特性分析、结构改进以及精度优化等工作。根据设计要求,对回转工作台进行电机选型以及内部油路仿真设计。利用有限元软件建立回转工作台的有限元模型,获得转台的固有频率和振型,并进行谐响应分析。对回转台进行模态激振试验,分析试验数据得出转台的试验固有频率和振型。比较回转台有限元分析结果与模态试验数据,讨论了有限元模型的准确度。依据分析结果对回转台的薄弱环节进行结构参数优化,从而提高回转台的动态性能。为达到高精度要求,同时降低生产成本,对回转台进行精度优化分配,利用多自由度偏差分布理论建立几何误差分布模型,结合多体系统理论建立转台装配误差传递模型。最终建立以结合面几何误差为设计变量,加工成本和装配精度可靠度为目标函数的多目标优化模型,并采用Pareto最优解的概念,得到满足目标函数的几何公差值。


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