SQZX-400曲轴铣床动力学分析

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SQZX-400曲轴铣床动力学分析

摘  要 
SQZX-400铣床是一款曲轴加工专用机床，是丹东机床有限责任公司一款即将投产的新型铣床，其加工原理是通过两个可以横、纵向移动的旋转刀盘与旋转的工件发生铣削加工。由于曲轴是发动机众多零件当中工作环境最为恶劣和安全系数要求最高的零件之一，对加工工艺的要求非常苛刻，这就要求加工曲轴的机床具备高精度和高稳定性等特点。所以，有必要对SQZX-400曲轴铣床做些理论研究，从而改善其加工性能，提高其加工速度和加工精度。本文主要做了以下工作： 
(1) 在查阅了国内外大量文献资料的基础上，对曲轴加工技术的国内外研究现状与发展趋势进行了综述，阐述了本课题研究内容的背景与意义。介绍了SQZX-400曲轴铣床的基本结构、工作原理和技术参数等信息，利用Pro/E软件对床身、主轴驱动系统、铣削传动系统及进给传动系统四大模块进行了三维建模。 
(2) 基于曲轴连杆轴颈圆度的加工过程，分析了装卡工件主轴与刀盘的运动关系并列出运动关系式；优化了主轴的转速，缩短了曲轴的连杆轴径圆度的加工时间。 
(3) 基于安装刀盘的减速箱，考虑斜齿轮之间的啮合作用，建立了平行轴斜齿轮耦合系统动力学模型；对减速箱进行了模态分析，得到其临界转速并得到减速箱输入转速为安全转速的结论。 
(4) 基于平行轴斜齿轮耦合系统动力学模型，分析了减速箱输出轴与刀盘相接处中点的位移和转角的信息，阐明了在电机额定工作下减速箱输出轴的振动位移通过刀盘对机床加工精度的影响情况；分析了铣削力与刀盘振动位移的关系，得到二者呈线性关系的结论。 

关键词：曲轴；SQZX-400曲轴铣床；模态分析；有限元分析；减速箱


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