| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题来源及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 车铣复合加工机床的发展与研究现状 | 第11-14页 |
| 1.2.1 车铣复合加工机床发展概况 | 第11-12页 |
| 1.2.2 国内外研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3 机床静动态特性的研究概况 | 第14-15页 |
| 1.4 机床结构优化的研究概况 | 第15-16页 |
| 1.5 本文的主要研究内容 | 第16-18页 |
| 2 车铣复合加工机床总体设计 | 第18-42页 |
| 2.1 机床加工需求及功能规划 | 第18-19页 |
| 2.1.1 机床的加工需求 | 第18-19页 |
| 2.1.2 机床的功能规划 | 第19页 |
| 2.2 机床总体布局方案设计及模块划分 | 第19-23页 |
| 2.2.1 总体结构布局分析 | 第20-21页 |
| 2.2.2 总体结构布局设计 | 第21-22页 |
| 2.2.3 机床总体方案模块划分 | 第22-23页 |
| 2.3 机床车削单元方案设计及计算 | 第23-26页 |
| 2.3.1 车削单元方案的确定 | 第23-24页 |
| 2.3.2 车削力的计算与分析 | 第24-25页 |
| 2.3.3 车削功率的计算 | 第25-26页 |
| 2.4 机床铣削单元方案设计及计算 | 第26-36页 |
| 2.4.1 铣削单元传动系统方案的确定 | 第26-27页 |
| 2.4.2 铣削力的计算与分析 | 第27-29页 |
| 2.4.3 铣削功率的计算及电机选型 | 第29页 |
| 2.4.4 同步带轮的设计计算 | 第29-32页 |
| 2.4.5 滚珠丝杠的计算及电机选择 | 第32-34页 |
| 2.4.6 蜗轮蜗杆的计算及电机选择 | 第34-36页 |
| 2.5 车削关键部件结构设计 | 第36-38页 |
| 2.5.1 刀架结构设计 | 第36-37页 |
| 2.5.2 刀架滑板底座结构设计 | 第37-38页 |
| 2.6 铣削关键部件结构设计 | 第38-40页 |
| 2.6.1 铣削动力轴结构设计 | 第38-39页 |
| 2.6.2 B轴结构设计 | 第39-40页 |
| 2.6.3 铣削立柱结构设计 | 第40页 |
| 2.7 机床整机三维模型建立 | 第40-41页 |
| 2.8 本章小结 | 第41-42页 |
| 3 机床整机静态特性分析 | 第42-58页 |
| 3.1 结构静力学分析理论 | 第42-43页 |
| 3.2 整机有限元模型建立 | 第43-47页 |
| 3.2.1 模型简化 | 第43-44页 |
| 3.2.2 材料属性设置 | 第44-45页 |
| 3.2.3 接触部分处理 | 第45页 |
| 3.2.4 网格划分 | 第45-46页 |
| 3.2.5 边界条件设置 | 第46-47页 |
| 3.3 车削工况下整机静力学仿真分析 | 第47-51页 |
| 3.3.1 重力作用下的位移及应力分析 | 第47-49页 |
| 3.3.2 车削力作用下的位移、刚度及应力分析 | 第49-51页 |
| 3.4 铣削工况下整机静力学仿真分析 | 第51-57页 |
| 3.4.1 重力作用下的位移及应力分析 | 第52-54页 |
| 3.4.2 铣削力作用下的位移、刚度及应力分析 | 第54-57页 |
| 3.5 本章小结 | 第57-58页 |
| 4 机床整机动态特性分析 | 第58-66页 |
| 4.1 结构动力学分析理论 | 第58-60页 |
| 4.1.1 模态特性分析原理 | 第58-59页 |
| 4.1.2 谐响应分析原理 | 第59-60页 |
| 4.2 整机模态分析 | 第60-63页 |
| 4.2.1 刀架在400mm车削位置时的模态分析 | 第60-61页 |
| 4.2.2 铣轴在200mm铣削位置时的模态分析 | 第61-63页 |
| 4.3 整机谐响应分析 | 第63-65页 |
| 4.3.1 刀架在400mm车削位置时的谐响应分析 | 第63-64页 |
| 4.3.2 铣轴在200mm铣削位置时的谐响应分析 | 第64-65页 |
| 4.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 5 机床关键部件优化与分析 | 第66-80页 |
| 5.1 优化设计理论基础 | 第66-67页 |
| 5.2 基于ANSYSWORKBENCH软件的优化方法 | 第67-69页 |
| 5.2.1 拓扑优化方法 | 第67-68页 |
| 5.2.2 基于DOE法的多目标优化设计 | 第68-69页 |
| 5.3 立柱结构拓扑优化 | 第69-71页 |
| 5.3.1 立柱结构拓扑优化 | 第69-70页 |
| 5.3.2 优化结果分析 | 第70-71页 |
| 5.4 刀架滑板底座多目标优化 | 第71-77页 |
| 5.4.1 参数化模型的建立 | 第71-73页 |
| 5.4.2 灵敏度分析 | 第73-74页 |
| 5.4.3 响应曲面分析 | 第74-75页 |
| 5.4.4 优化结果分析 | 第75-77页 |
| 5.5 机床优化模型静动态性能分析 | 第77-79页 |
| 5.5.1 整机优化模型静力学分析 | 第77页 |
| 5.5.2 整机优化模型模态分析 | 第77-78页 |
| 5.5.3 整机优化模型谐响应分析 | 第78-79页 |
| 5.6 本章小结 | 第79-80页 |
| 6 机床相关部件模态实验 | 第80-90页 |
| 6.1 机床模态实验系统及方案 | 第80-82页 |
| 6.1.1 机床模态实验测试系统 | 第80-81页 |
| 6.1.2 机床模态实验测试方案 | 第81-82页 |
| 6.2 主轴模态试验分析 | 第82-86页 |
| 6.2.1 主轴模态测试方法 | 第82-83页 |
| 6.2.2 主轴模态测试结果分析 | 第83-86页 |
| 6.3 工作台模态试验分析 | 第86-89页 |
| 6.3.1 工作台模态测试方法 | 第86-87页 |
| 6.3.2 工作台模态测试结果分析 | 第87-89页 |
| 6.4 本章小结 | 第89-90页 |
| 7 总结与展望 | 第90-92页 |
| 7.1 结论 | 第90-91页 |
| 7.2 研究展望 | 第91-92页 |
| 致谢 | 第92-94页 |
| 参考文献 | 第94-98页 |
| 攻读硕士期间发表的论文及科研成果 | 第98页 |
