龍門型工具機結構與機構的動態剛性研究__臺灣博碩士論文知識 ...

詳目顯示 ; 龍門型工具機結構與機構的動態剛性研究 · The Investigation in The Dynamic Stiffness of The Structures and Mechanisms of Double Column Machining Center. 資料載入處理中... 跳到主要內容 臺灣博碩士論文加值系統 ::: 網站導覽| 首頁| 關於本站| 聯絡我們| 國圖首頁| 常見問題| 操作說明 English |FB專頁 |Mobile 免費會員 登入| 註冊 功能切換導覽列 (178.128.221.219)您好！臺灣時間：2022/09/1416:16 字體大小：       ::: 詳目顯示 recordfocus 第1筆/ 共1筆  /1頁 論文基本資料 摘要 外文摘要 目次 參考文獻 電子全文 紙本論文 QRCode 本論文永久網址: 複製永久網址Twitter研究生:張裕昌研究生(外文):ChangYuChang論文名稱:龍門型工具機結構與機構的動態剛性研究論文名稱(外文):TheInvestigationinTheDynamicStiffnessofTheStructuresandMechanismsofDoubleColumnMachiningCenter指導教授:黃運琳指導教授(外文):Hwang,Yunn-Lin學位類別:碩士校院名稱:國立虎尾科技大學系所名稱:機械與機電工程研究所學門:工程學門學類:機械工程學類論文種類:學術論文論文出版年:2011畢業學年度:99語文別:中文論文頁數:61中文關鍵詞:龍門型工具機、動態剛性、傳動機構、承載主結構、動態響應外文關鍵詞:Doublecolumnmachiningcenter、Dynamicstiffness、Transmissionmechanisms、Supportingmainstructures、Dynamicresponses.相關次數: 被引用:13點閱:2888評分:下載:240書目收藏:1 本論文主要以龍門型工具機的承載主結構、以及龍門型工具機的傳動機構為分析對象，提出一套改善測試龍門型工具機機構與結構動態剛性的方法與技術。

本計畫將探討龍門型工具機的剛性與撓性零件耦合加工時的傳動機構與承載主結構的撓性振動變形對估算振動力量的動態影響，並透過電腦高速計算及模擬，分析傳動機構與承載主結構上各組件的動態響應及動態應力分布的情形。

此外，本論文亦將從事電腦數值分析模擬龍門型工具機包含有剛性物體與撓性物體的傳動機構與承載主結構零組件在加工時動態剛性對加工成品之影響，將傳動機構與承載主結構以其扭轉模態及撓曲模態的前幾個低頻模態來從事分析模擬，同時利用有限元素分析與機構動態分析軟體運算傳動機構與承載主結構的動態響應、動態應力分佈、及剛性與撓性零件耦合的傳動機構與承載主結構的傳動力量與力矩所產生之振動位移響應。

針對數值分析計算值將探討撓性對於龍門型工具機的傳動機構與承載主結構之傳動力量與力矩對於其結構與機構動態剛性與加工精度的影響，並且提出適當的改善措施。

Themainobjectiveofthisthesisistoprovidethemethodsandtechniquestoimprovethedynamicstiffnessofdoublecolumnmachiningcenter,especiallyfocusonthetransmissionmechanismsandsupportingmainstructures.Inthisinvestigation,wewillestimatethedynamiceffectsoftherigidandflexiblemixedpartsoftransmissionmechanismsandsupportingmainstructuresonthecomputationofthedynamictransmissionforcesandresponses.Inthecomputernumericalanalysisoftherigidandflexiblemixedpartsoftransmissionmechanismsandsupportingmainstructures,themodelwillbeconsideredthepreviouslowfrequencyelasticmodesforeachofthetorsionalmode,flexuralmodeandmixedmode.Thefiniteelementmodelofdoublecolumnmachiningcenteronflexiblecomponentsissetupforfiniteelementanalysissoftware,andthentheflexiblecomponentsdataareloadedintodynamicanalysissoftwaretoperformthedynamicresponsesandthestressdistributionofthetransmissionmechanismsandsupportingmainstructures.Simultaneously,dynamictransmissionforcesandresponsesofdoublecolumnmachiningcenterwillbecalculatedwiththecaseofelasticdeformationandcanbecomparedwiththeactualmanufacturingvibrationduetothemovingandcutting.Theflexibilityofdoublecolumnmachiningcentercomponentswillbediscussedonthedynamiceffectsofthecuttingerrors.Theimprovementsofthedynamicstiffnessofdoublecolumnmachiningcenterwillalsobeprovidedinthisthesis. 目錄中文摘要…………………………………………………………i英文摘要…………………………………………………………ii誌謝…………………………………………………………iv目錄…………………………………………………………v表目錄…………………………………………………………vi圖目錄…………………………………………………………vii第一章緒論……………………………………………………11.1前言……………………………………………………11.2研究動機…………………………………………………21.3研究方法………………………………………………21.4文獻回顧………………………………………………41.5章節安排………………………………………………7第二章工具機相關理論………………………………………82.1工具機介紹………………………………………………82.2振動理論……………………………………………102.2.1樑的橫向振動…………………………………………102.2.2圓桿的扭轉振動…………………………………………11第三章龍門型工具機主結構的力學分析介紹…………………133.1龍門主結構………………………………………………163.2Recurdyn多體動力軟……………………………………173.2.1RecurDyn的座標系統…………………………………183.2.2接頭拘束定義……………………………………………193.3橫樑主結構(模型一)……………………………………223.3.1橫樑主結構(模型二)……………………………………233.3.2橫樑主結構(模型三)……………………………………243.3.3橫樑主結構(模型四)……………………………………253.4有限元素法……………………………………………263.4.1三維樑有限元素法……………………………………293.4.2元素形狀函數……………………………………303.4.3元素剛性矩陣…………………………………………303.5模型網格化………………………………………313.5.1有限元素分析與模擬……………………………………313.5.2鋼鐵產業H型鋼定義……………………………………343.5.3材料性質(Materialproperties)…………………………343.6主結構設計………………………………………………35第四章數值模擬與運動分析……………………………………374.1龍門型工具機橫樑與立柱分析…………………………374.2模型一分析之應力應變…………………………………374.3模型二分析之應力應變…………………………………394.4模型三分析之應力應變…………………………………414.5模型三分析之應力應變…………………………………434.6模擬分析結果……………………………………………45第五章剛性主軸頭對龍門型工具機橫樑之影…………………475.1進給系統與運作……………………………………475.2剛性主軸頭對龍門型工具機影響Recurdyn分析……48第六章結論與未來展望…………………………………………51參考文獻……………………………………………………………52附錄…………………………………………………………58英文大綱……………………………………………………………60簡歷……………………………………………………………64表目錄表3.2ASTMA572Grade55材料性質……………………………35表3.3龍門型工具機所採用的材料性質…………………………35表3.4龍門型工具機模型重量…………………………………35表4.1龍門橫樑最大自重應變變化圖……………………………46圖目錄圖1.1龍門型工具機系統分析流程圖……………………………3圖2.1工具機基本分類表…………………………………………9圖2.2樑的彎曲……………………………………………………11圖3.1定柱定樑式龍門加工機…………………………………13圖3.2定柱動樑式龍門加工機……………………………………14圖3.3高架動樑式加工機………………………………………14圖3.4龍門移動式加工機………………………………………15圖3.5小型龍門式加工機…………………………………………15圖3.6門型加工中心機之負荷及彎矩圖…………………………16圖3.7龍門型加工中心機實體圖…………………………………17圖3.8笛卡爾座標系的位置向量…………………………………18圖3.9旋轉接頭……………………………………………………20圖3.10平移接頭……………………………………………………20圖3.11固定接頭……………………………………………………21圖3.12龍門型加工中心機主結構…………………………………22圖3.13原尺寸龍門型之橫樑………………………………………23圖3.14原尺寸之橫樑與立柱組合…………………………………23圖3.154000mm龍門型之橫樑………………………………………24圖3.164000mm之橫樑與立柱組合………………………………24圖3.174500mm龍門型之橫樑……………………………………25圖3.184500mm之橫樑與立柱組合…………………………………25圖3.195000mm龍門型之橫樑……………………………………26圖3.205000mm之橫樑與立柱組合…………………………………26圖3.21左立柱與橫樑接觸面固定…………………………………33圖3.22右立柱與橫樑接觸面固定…………………………………33圖3.23立柱底部固定支撐面………………………………………34圖4.1長度3690mm橫樑組合………………………………………38圖4.2長度3690mm橫樑組合網格化………………………………39圖4.3長度3690mm橫樑組合應力…………………………………39圖4.4長度3690mm橫樑組合應變…………………………………40圖4.5長度4000mm橫樑組合………………………………………41圖4.6長度4000mm橫樑組合網格化………………………………41圖4.7長度4000mm橫樑組合應力…………………………………42圖4.8長度4000mm橫樑組合應變…………………………………42圖4.9長度4500mm橫樑組合………………………………………43圖4.10長度4500mm橫樑組合網格化………………………………43圖4.11長度4500mm橫樑組合應力…………………………………44圖4.12長度4500mm橫樑組合應變…………………………………44圖4.13長度5000mm橫樑組合………………………………………45圖4.14長度5000mm橫樑組合網格化………………………………45圖4.15長度5000mm橫樑組合應力…………………………………46圖4.16長度5000mm橫樑組合應變…………………………………46圖5.1龍門型工具機主結構結合主軸頭組合圖…………………49圖5.2RecurDyn接頭設定…………………………………………50圖5.3RecurDyn橫樑設定圖………………………………………50圖5.4RecurDyn橫樑設定圖………………………………………51 [1]楊枝輝，工具機高速進給系統概念設計方法之研究，國立中正大學機械工程研究所碩士論文，2000年8月。

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