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研究生: 許世龍
Hsu, Shih-Lung
論文名稱: 工具機運輸固定方式的影響分析
The Analysis for tansportation clamp of Machine Tool
指導教授: 周榮華
Chou, Jung-Hua
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 工程科學系碩士在職專班
Department of Engineering Science (on the job class)
論文出版年: 2014
畢業學年度: 102
語文別: 中文
論文頁數: 55
中文關鍵詞: 有限元素分析工具機運輸固定衝擊
外文關鍵詞: ANSYS, machine tool, transportation clamp, shock
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  • 我國是工具機生產大國,近年工具機生產金額是全球排名第六。工具機出貨時都會經陸運,所以運輸固定塊設計與安裝好壞相當重要。本文探討工具機的出貨時安裝的固定塊在運輸過程中對進給系統的影響。
    本研究舉線切割機經過陸運運輸而發生的問題為例,利用有限元素軟體ANSYS,先以模態分析找出線切割機的自然頻率。再經過運輸振頻與自然頻率的比值,得知該線切割機在運輸過程中並無共振的疑慮,所以運輸固定塊的主要目的在防止衝擊的影響。之後再以靜態結構分析,判斷固定塊的剛性不足,最後改變固定塊設計來增加剛性,解決問題。

    This research investigates the influence of transportation clamps of machine tools. The auther takes the real transportation problem of Wire EDM machine of one local company for investigation. Using the finite element simulation with ANSYS workbench, nature frequency and the effective stresses of ballscrews of the Wire EDM macine can be obtained. Comparing nature frequency with the transportation frequency, it can get the result that the main purpose of transportation clamps is to protect ballscrews from shock. damage. Comparing the effective stresses with the allowable buckling load, the real transportation problem of the Wire EDM machine can be solved by increasing the stiffness of X axis clamp. At last, this reserch redesigns clamps and enhances the stiffness of clamps to protect all ballscrews from transportation damage.

    目錄 摘要 I Abstract II 致謝 V 目錄 VI 表目錄 IX 圖目錄 X 符號說明 XIV 第一章 緒論 1 1.1研究背景 1 1.2研究動機 3 1.3文獻回顧 3 1.4論文大綱 7 第二章 基礎理論 8 2.1振動學[14] 8 2.2單自由度彈簧-阻尼-質量系統的自由振動[15,17] 8 2.3振動隔離簡介[14] 10 2.4衝擊隔離[14,15] 11 2.5螺桿的安裝與軸向挫曲負荷[5] 12 第三章 模型與邊界條件 15 3.1 3D模型概觀 15 3.2進給系統設計概述與螺桿規格選用 16 3.3固定塊模型與網格設定 17 3.4材料性質 19 第四章 模擬分析與改善 21 4.1原設計分析 21 4.1.1模態分析 21 4.1.2靜態結構分析 25 4.2雙固定塊分析 29 4.3固定塊剛性分析 34 4.4固定塊改善與分析 34 4.4.1無墊木底架的改善分析 37 4.4.2有墊木底架的改善分析 41 4.5 Seibu線切割機結構模擬分析 45 第五章 結論與未來展望 50 5.1結論 50 5.2未來展望 50 參考文獻 52 附錄 工具機構型[18] 54

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