数控机床主轴系统设计建模、运动仿真与有限元分析 - 图文

数控铣床主轴系统设计建模与有限元分析

学 院专 业班 级学 号姓 名指导教师负责教师

机电工程学院 机械设计制造及其自动化

94060110 2009040510006

何少健 李景奎

沈阳航空航天大学

2013年6月

沈阳航空航天大学毕业设计（论文）

摘 要

本课题主要内容是以中捷摇臂钻床厂已有的产品GMD200动桥式龙门数控铣床为基础而进行的主轴系统设计﹑建模及运动仿真及其有限元模态分析。

第一，简要的介绍了本课题的提出，可行性分析及本课题的主要任务。 第二，通过对现有的GMD200铣床机构的了解和设计主轴箱传动系统。 第三，对主轴箱系统的主要零部件进行设计，并借助AUTOCAD软件绘制主轴箱的装配图。

第四，借助UGS软件创建主轴箱中重要部分的三维实体建模,并对其进行运动仿真。

第五，了解有限元分析方法，并利用CAE软件ANSYS对关键轴进行有限元模态分析。

配置该主轴系统的机床主要以钻孔加工为主，同时可以进行轻铣和镗，大大增加了加工范围。由于提高了主轴输出的扭矩，还可以在一定程度上提高加工能力。

关键词：主轴箱；实体建模；仿真；有限元；模态分析；ANSYS

I

数控铣床主轴系统设计建模与有限元分析

Abstract

The main issue is the analysis of radial drilling machine factory existing product GMD200 bridge Longmen CNC milling machine for the spindle system based design, modeling and motion simulation and finite element modal.

First, briefly introduces the subject, feasibility analysis and the main task of the subject.

Second, through the understanding and design of spindle box drive system on the existing GMD200 milling machine mechanism.

Third, the main components of the spindle box system are designed, and the assembly drawing spindle box AUTOCAD software.

Fourth, an important part of 3D solid modeling using UGS software to create the spindle box, and to simulate its movement.

Fifth, understanding of the finite element analysis method, and the finite element modal analysis of the key shaft using the software of CAE ANSYS.

The configuration of the machine tool spindle system mainly in the drilling process, and can light milling and boring, greatly increasing the processing range. Because of the increase of the output torque, but also can improve the processing ability in the certain degree.

Keyword: spindle box; entity modeling; finite element; model analysis;

II