基于H∞ 控制策略的机床主轴综合鲁棒控制研究

针对数控机床主轴的控制问题,采用综合鲁棒控制器实现数控机床主轴的有效控制,并对控制效果进行仿真验证。构造数控机床主轴系统模型简图,建立了考虑切削力的数控机床主轴的完整动力学模型。基于H_∞控制策略开发针对机床主轴的综合鲁棒控制器。采用MATLAB软件对数控机床主轴进行仿真,并与传统PID控制器的仿真结果进行对比和分析。结果显示:采用综合鲁棒控制器控制的数控机床主轴转速超调量小,能快速消除波动;所需控制电压范围减少了约50%;即使受到较大随机干扰,主轴系统也能够快速消除干扰,处于受控状态且稳定。采用综合鲁棒控制器可以提高机床主轴的动态稳定性以及抗干扰能力。     

车床主轴推力球轴承的正确安装

车床主轴尾部安装有两个推力球轴承,如图所示。由于在加工零件时受到了很大的轴向载荷,另一方面主轴箱外面的推力球轴承３、４润滑条件差,因此容易损坏。人们在更换推力球轴承以后,常发现主轴轴向间隙无法调整到符合技术要求,只要主轴转动几分钟就会发现主轴箱前后冒烟;如果间隙调整大一些又无法加工零件;因此出现了反复拆装主轴,甚至误判主轴变形等情况。１ 主轴轴向间隙无法调整的原因(１）在更换推力球轴承时,人们忽略了推力球轴承有松紧圈之分（松圈内孔要比紧圈内孔大０．２ｍｍ）;以及松紧圈所起的作用及安装位置。(２）在…     

一种用于加工中心的新型多轴箱

联邦德国Sigloch＆Schrieder公司设计了一种用于加工中心的小规格新型多轴箱(见图),以替代专用性较强的传统多轴箱。当工件的钻孔位置有变化时,这种多轴箱可以根据具体任务进行重新调整,只需设计制造一个新的主轴模板2,而其它零件,如多轴箱体1、标准主轴4和中间齿轮3等都是通用件,可根据具体任务选用。采用这种方式组装的多轴箱其费用仅仅是制造一个新多轴箱的1/10。如果主轴间距很小时,则主轴箱整个结构布局变化较大,因此,改装费用稍高,但其费用也只约为一个新主轴箱的1/2。     

定位板的成形工艺分析

<正> 定位板是XQB1全自动洗衣机内外桶体与主轴定位安装的重要零件,它需要强度高、平行度好和主轴配合部位垂直精度要求严,对洗衣机的整体质量有着直接的影响。     

组合机床常用加工方法及切削用量选择 （二）

(1)单轴镗削头(几个镗削头安装在同一动力滑台上):被加工孔的坐标位置精度可达到±0.025mm;孔轴线在300mm长度上的平行度0.03mm。(2)多轴镗削头(即刚性主轴的多轴箱):被加工孔的坐标位置精度,在主轴悬伸短(250mm)、刚性好的情况下,可达到±0.05mm,一般为±0.07mm。孔轴线在300mm长度上的平行度0.10mm。(3)用一根镗杆镗削几层同心孔系时,孔的同轴度可以保证在0.015～0.02mm范围内。若分别由两根镗杆从工件两端加工时,孔的同轴度可以达到0.03～0.05mm。     

基于热设计的立式数控铣床主轴箱多目标设计与研究

主轴箱作为主轴系统不可或缺的一部分,其热误差是影响数控机床加工精度的重要因素之一。以热设计为核心,通过结合田口法和有限元法,对主轴箱进行多目标优化设计与研究。搭建了主轴系统热态特性实验平台,以某机床厂的立式数控铣床为研究对象,获得其主轴系统的温度数据;根据实验测得的数据建立9组主轴箱优化模型;采用有限元法对温度-结构场耦合的9组模型进行仿真分析,得到各组模型的温度场分布云图和热变形分布云图,并进一步获得主轴箱结构优化结果和较优水平的主次因素参数组合。结果表明:对主轴箱热变形影响程度由高到低的因素为底板长度L、距离B、肋板宽度A、距离C;对主轴箱质量影响程度由高到低的因素为底板长度L、距离B、距离C、肋板宽度A。该研究为降低数控机床研发成本提供了参考。     

卧式数控机床主轴热变形影响因素分析

以卧式数控机床为对象,对机床主轴在开启冷却机与关闭冷却机状态下进行热变形测试实验,并进行了详尽分析,得到主轴在两种状态下X、Y、Z轴向热变形规律;然后建立机床实体模型,采用有限元热固耦合及流固耦合法,对数控机床的关键部件主轴部件、主轴箱部件及立柱部件分别进行热变形仿真分析,以获得影响主轴热变形规律的主要因素,为产品改进提供依据。     

多轴主轴箱

对于组合机床的多轴主轴箱,要求其主轴能够单独地进行更换。如图所示的这种主轴箱结构是英国的一项专利。 在这里,每根主轴a是借助于轴承而被安装在轴套b中。轴套b则是通过其凸缘法兰边c被固定在主轴箱箱盖d上。安装在前面的滚珠轴承e通过螺母固定在轴套b上,而其轴承内     

主轴箱新结构

所设计的钻孔主轴箱,采用主推力轴承e、推力轴承f和两个向心推力轴承g、h,在箱体a和b上支承安装刀具的主轴c。主推力轴承e设置在向心推力轴承g和h之间。预紧元件i对推力轴承。和f进行加载。向心推力轴承g和h之间的主轴直径k要小于或等于位于刀具一侧的向心推力轴承g处的主轴直径1。这样,不仅允许选用绝对刚性较低一点的构件,而且也允许降低刀具一侧主轴悬伸部分对径向支承部分的比值。这就既可扩大这类主轴箱的使用范围,也可提高主轴一箱体系统的刚性,从而获得比传统主轴箱(按西德工业标准DIN69001)更大的应用范围。     

提高数控机床主轴组件旋转精度的方法探讨

提出了影响数控机床主轴组件旋转精度的因素,分析了机床装配、应用中降低主轴误差的方法,并通过实例加以说明.