无心车床是一种高效切削金属棒材的机床,主要针对于金属棒材的外圆进行切削加工,获得具有很高的表面粗糙度和较高直线度的金属棒料。近年来,无心车床作为细长金属棒材高效加工设备被广泛的应用,而无心车床导向机构是无心车床的关键部件,在棒料车削过程中对棒材起导向、支撑和夹紧的作用,它的性能直接影响到无心车床整机的加工的质量和效率。本文在ADAMS中建立无心车床导向机构三维模型并进行运动仿真,通过ADMAS后处理软件输出导轮的力学曲线和位移曲线;同时在参数化建模时考虑棒材自重,用MATLAB进行计算棒材弯矩、挠度等,通过对导向机构的优化达到减少拉杆对机体拉伤的目的;此外在ANSYS里得到导向机构的柔性体,并建立关键点后导入ADMAS中进行仿真得到棒材在切削加工时关键位置的加速度,对其工作中的振动情况进行研究,最后通过实验验证理论的正确性。本文得到的结果,为产品的实验、制造、设计、性能改善等提供依据。具体的研究工作内容如下:(1)首先介绍有关无心车床在国内外研究现状、基本结构,并对无心车床导向机构的研究内容和工作过程及其在研究中需要注意的问题做了简单的介绍;(2)利用ADMAS运动仿真软件建立导向机构的三维模型并得到其导向机构滚轮的轨迹曲线和导向机构对棒材的压紧力曲线;(3)建立设计变量,对导向机构的参数化设计和导向机构的优化,由于无心车床导向机构中,其杆件和机体之间所受的拉力可造成杆件的拉伤,通过改变参数的设计的方法来解决拉伤问题,使导向机构单元结构更加合理;(4))利用ADMAS/ANSYS对无心车床导向机构进行运动特性分析,得到在柔性体导向机构关键位置的加速度,利用MATLAB得到其振动位移;(5)搭建实验平台进行实验分析,利用加速度传感器测无心车床加工棒料过程中导向机构单元上关键点的加速度数据,测得的数据在MATLAB中进行处理,两次积分得到关键位置的位移曲线,将实验数据与第四条得出的仿真数据进行对比,由此来验证仿真的正确性。