工具機門型結構動態特性研究

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題名:	工具機門型結構動態特性研究 Investigation on the Dynamic Characteristics of a Gantry Structure
作者:	卓義順 Cho, Yi-Shuen
貢獻者:	機械工程系
關鍵詞:	門型;線性滑軌;接觸剛性;動態特性 Gantry;linear guide;contact stiffness;dynamic characteristics
日期:	2007
上傳時間:	2008-10-06 14:41:30 (UTC+8)
摘要:	本研究主要探討線性滑軌滾動介面剛性對門型結構動態特性之影響，進而評估整機結構自然振動頻率隨動件位置之變化趨勢，以作為工具機設計或加工精度控制依據。線性滑軌是加工機進給定位機構之重要導引元件，其中鋼珠在滑槽中形成滾動接觸之剛性與接觸負荷之間的非線性關係，是影響結構剛性與動態特性之重要因素。因此，本研究提出鋼珠接觸剛性與滾動介面模擬法則，並導入門型結構之有限元素模型中，以正確預測其動態行為，藉以評估滾動線軌中鋼珠預力對門型定位結構動態特性之影響，進一步比較滾動介面模式與傳統式固定介面模式之間的差異。研究結果發現，採用滾動介面模式之有限元素模型所預測之振頻與振動實驗所得結果甚為吻合，其間的最大誤差9.4％以內，而固定介面模式所預測之頻率與實驗結果有較大誤差（3～28％）。顯示在相同分析模型中使用固定介面與滾動介面的方式，將產生不同結果。相較於固定介面模式，滑軌滾動介面能真實地呈現門型結構之動態特性。進一步探討門型受簡諧力之激振響應，經由量測溜板之加速度響應，可預測出門型受切削力之最薄弱環節。結果顯示，經實驗分析門型結構之動剛性將隨外力激振頻率而變化，若在頻率1300Hz以下，結構將顯現較低的動剛性結構將顯現較低的動剛性，此為整龍門結構最薄弱環節，此項結果將是衡量門型結構動態性能的重要依據。
顯示於類別:	[機械工程系(所)] 【機械工程系】博碩士論文

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