重庆理工大学学报（自然科学）

重庆理工大学学报（自然科学） ›› 2020, Vol. 34 ›› Issue (12): 137-143.doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.12.018

• “第20届流体动力与机电控制工程国际学术会议”专栏 • 上一篇    下一篇

超精密磨床新型复合材料床身结构设计及动态性能分析

乔雪涛,王 朋,闫存富,李 放,张力斌,贾 克,杨 泽,吴 隆   

  1. 中原工学院机电学院,郑州 450007
  • 收稿日期:2019-11-28 出版日期:2021-01-28 发布日期:2021-01-28
  • 作者简介:乔雪涛，男，博士，副教授，主要从事精密机械传动技术与装备研究，Ｅ-ｍａｉｌ：ｘｔｑｉａｏ＠１２６．ｃｏｍ；通讯作者王朋，男，硕士，主要从事精密制造技术与装备研究，Ｅ-ｍａｉｌ：８５１６３６０６６＠ｑｑ．ｃｏｍ；通讯作者吴隆，男，教授，主要从事精密制造技术与装备研究，Ｅｍａｉｌ：ｗｕｌｏｎｇ１９６２＠１６３．ｃｏｍ。
  • 基金资助:
    河南省科技攻关项目（１７２１０２２１０５８６）；河南省科技攻关项目（１８２１０２２１０５１２）；河南省教育厅重点计划项目（１３Ａ４６０１３１）；河南省教育厅重点计划项目（１４Ｂ４６０００３）；郑州市科技攻关项目（１５３ＰＫＪＧＧ１３２）

  • Received:2019-11-28 Online:2021-01-28 Published:2021-01-28

PDF (PC)

231

赞

摘要： 为提高超精密机床床身的静、动态特性，采用钢－聚丙烯纤维增强人造花岗岩材料（ＳＰＦＲＡＧ）代替铸铁材料作为超精密机床床身，基于“最密堆积理论”并结合“Ａ．Ｈ．Ｍ．Ａｎｄｒｅａｓｅｎ公式”改变ＳＰＦＲＡＧ的各组分质量分数优化其力学性能。以某超精密机床铸铁床身为原型，基于“平行轴定理”对机床床身结构进行优化设计，采用三维建模软件ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ建立机床床身模型，应用有限元分析软件ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ对原型铸铁机床床身和结构优化后ＳＰＦＲＡＧ的新型机床床身进行静、动态特性分析。通过对两者静、动态分析得到：相比原型铸铁机床床身ＳＰＦＲＡＧ新型机床床身，最大应力减小了７１．７９％，最大应变减小了７３．６２％，前６阶固有频率都有明显增大，且ＳＰＦＲＡＧ新型机床床身在Ｘ轴、Ｙ轴、Ｚ轴上的最大响应振幅分别是原型铸铁机床床身的５６％、２２％、１７％。

关键词: 钢－聚丙烯纤维, 人造花岗岩, 超精密磨床床身, 动静态特性, 有限元分析

中图分类号: 

  • TG584