Advances in the dynamic characteristics of high -speed machine structure

Loc Huu Nguyen,Thuy Van Tran

doi:10.32508/stdj.v20ik5.1162

Abstract

The quality of machining is dependent on the machine’s dynamic behavior throughout the operating process. Because of the loads or vibration during operation, the rigidity of the machine structure can be reduced. Therefore, the study of advances in the dynamic characteristics has great significance for the development of machine tools, especially for high-speed machines. This paper presents the design and analysis of a rigid gantry structure with a spindle speed in the range of (6.000 ÷ 24.000)rpm, corresponding to the natural frequency of the machine structure more than (100 ÷ 400)Hz. Use CAE (computer-aided engineering) analysis software to analyze the natural frequency of machine structure. The research results show that the machine structure will have good stiffness, high vibration resistance and avoid resonance to achieve the best machining surface. In addition, it is the basis for selection of cutting mode suitable for the machining process in order to improve the reliability and efficiency of work of the machine structure and the accuracy of the processed products.

Highlights

Dựa vào các yêu cầu kỹ thuật để xây dựng các ý tưởng về phương án kết cấu máy như hình dáng hình học, vật liệu, cơ cấu truyền động, dẫn hướng, ổ lăn, ổ trượt
Predicting dynamic behaviours of a whole machine tool structure based on computeraided engineering
It is the basis for selection of cutting mode suitable for the machining process in order to improve the reliability and efficiency of work of the machine structure and the accuracy of the processed products

Summary

GIỚI THIỆU

Máy CNC (computer numerical control) cao tốc là máy điều khiển số hiện đại, tốc độ trục chính khoảng 8.000 vòng/phút có thể là điểm khởi đầu cho gia công cao tốc. Các nhà nghiên cứu đã cố gắng thiết kế cấu trúc máy CNC có độ cứng phù hợp để giảm rung động và tăng tính ổn định trong suốt quá trình gia công [1]. Nghiên cứu này trình bày việc thiết kế và phân tích máy CNC có kết cấu dạng giàn với tốc độ quay lớn nhất của trục chính đạt trong khoảng (6.000÷24.000) vòng/phút và tương ứng với tần số dao động riêng của kết cấu máy lớn hơn (100÷400) Hz nhằm nâng cao độ cứng cho kết cấu máy, tăng khả năng chống rung động khi máy làm việc ở tốc độ cao và tránh hiện tượng cộng hưởng để đạt được chất lượng bề mặt gia công tốt nhất

XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH LEDS

Xây dựng mô hình 3D kết cấu máy

Phân tích dao động riêng của kết cấu máy

Mô hình kết cấu máy phay gỗ CNC

Phân tích tĩnh