大型数控滚齿机立柱动力学仿真分析

为避免大型数控滚齿机滚削力引起立柱振动而影响加工精度,对大型滚齿机立柱刚度特性及谐响应进行了仿真分析。在滚齿机立柱结构特征、滚刀主轴传动原理及动力学理论基础上,建立了滚齿机立柱与滚刀箱有限元仿真模型,仿真求解得到了立柱模态及谐响应参数。通过立柱动态响应的振动频率与变形量分析,得到了滚齿机加工时立柱设计结构应避开的共振频率范围,揭示了立柱振动变形量的变化规律,提出了立柱结构设计与安装方法的改进建议,为大型数控滚齿机部件的设计优化提供了理论依据与参考。     

Y31200C滚齿机后立柱用附加顶尖设计

Y31200C立式滚齿机的后立柱通过中心架为轴类零件定位,一些中间齿轮轴无法在此类滚齿机上加工。根据该机床后立柱的结构特点,分析和设计了附加顶尖,并应用于实际加工。通过实施该方案,扩大了Y31200C机床的加工范围,成功的解决部分中间齿轮轴的滚齿加工的问题,并提高了加工效率。     

齿轮端部去毛刺装置

为了去除滚齿机加工后齿轮端部产生的毛刺,我们设计制造了齿轮端部去毛刺装置(附图)。支承板9紧固于滚齿机立柱的燕尾导轨上,滑动刀架7位于支承板上方。在滑动刀架上紧固一把切刀,为适应加工不同规格齿轮的需要,可通过紧固螺栓调节切     

大型滚齿机回转工作台设计

以SKG13050型数控滚齿机回转工作台为例,介绍了滚齿机回转工作台的静压导轨、回转定心轴承、蜗轮蜗杆副侧隙调节等结构和主要零件的设计,回转工作台零部件经过采购、制造、安装,与床身、立柱、滚刀架部件和电气系统、液压系统、控制系统等装配调试,通过齿轮试切和机床投产滚切实践,回转工作台设计满足滚齿机性能要求。     

滚齿机动力减振器参数的选用

滚齿机后立柱上动力减振器参数的确定，目前采用的有试验法，结构模态分析修改法和有限元件计算法等。本文着重介绍计算试验验证法，即滚齿机处于被激励状态下，比较用不同阻尼材料和不同质量比的减振器对滚齿机后立柱的减振效果，选出一组最佳参数与计算值比较，然后进行修正完善计算法，来作为设计最佳动力减振器的科学依据。     

滚齿机立柱静动态分析与优化研究

为提高滚齿机重要支撑件立柱的静动态性能,对其进行强度和减重优化。利用Pro/EANSYS软件平台,对立柱结构进行三维建模并作静动态分析,根据其静态受力变形、应力云图及前5阶固有频率和相应振型进行优化改进。结果显示优化后立柱强度有所提高,质量减少了约6.18×103 kg,为立柱的合理设计与优化改进提供了一定的参考。     

基于Ansys的立柱有限元分析与结构优化设计

分别利用Pro/Engineer和Ansys软件对立柱进三维实体建模与模态分析,通过结构分析和优化设计,得到了立柱的模态分析结果。选择立柱相对位移量及其低阶固有频率为研究对象,并设计对比了两种筋连板优化布局方法,确定了使用米字型筋连板立柱结构。提高了立柱的低阶固有频率,避免了高速加工时共振的产生降低加工精度的现象,取得了提高加工精度,立柱的强度和刚度的效果。为结构的合理设计与改造提供了可靠的理论依据。     

弧面凸轮加工专用数控铣床设计

为重新开发和研制新一代加工弧面凸轮的专用数控铣床,通过对提出的加工弧面凸轮专用数控铣床的两种方案论证比较,选择了较为合理的方案。对有关技术难点,制定了相应的技术路线。以Y3180型滚齿机的床身、立柱为基件,以NT-XK5001专用数控铣床的设计理论为依据,完成了XK6030型弧面凸轮加工专用数控铣床的方案设计与结构设计。研究结果表明,该研究为进一步进行弧面凸轮加工优化设计奠定了基础。     

普通滚齿机弧形齿轮加工的辅助装置设计与分析

弧形齿轮是鼓形齿联轴器的基础零件,弧形齿轮的加工一般需要在专用弧形滚齿机上才能完成。通过对弧形齿轮及普通滚齿机结构特点的分析,设计出了一种辅助普通滚齿机加工弧形齿轮的装置,从而实现了在普通滚齿机上加工弧形齿轮的可能。     

用滚齿机加工花键

我们在Y38滚齿机上附加了一套工装,用来加工长轴头部花键。经几年使用,质量可靠,效果良好。使用时装上就能代替花键铣床,不用时卸下,完全恢复原机性能。该工装由上、下两个轴齿轮箱组成。下箱通过架11,借用滚齿机后立柱固定螺柱12与滚齿机后立柱7相连,滚齿机可不做任何改动。分齿传动路线如下: 工作台1若顺时针转动,下顶尖2及齿轮3(z=25)也被带动做同向等速转动。齿轮3与10(Z=56)啮合,所以,齿轮10逆     

影响加工中心立柱刚度的因素研究

机床立柱的刚度直接影响到机床的加工精度,以两种典型结构的加工中心立柱作为研究对象,应用有限元软件对其进行结构分析和比较,指出了影响立柱刚度的主要因素,并提出了改进方案。为加工中心立柱的设计和优化提供了重要的理论依据。     

采用Y38滚齿机加工斜向齿形

我厂接到一批匈牙利却贝尔750汽车齿轮的加工任务,其中有几个零件的齿形是斜向齿形,形状如图1所示。要加工此种零件的斜向齿形,利用现有滚齿机和插齿机很难加工,故必须对机床进行改造。如采用Y54插齿机来加工斜向齿形,必须将连接刀架的床身部分倾斜成α角度。这样改装,工程较大,对于中小批量生产不太合算。如采用滚齿机来加工斜向齿形,必须要有斜向走刀。经过分析,这种斜向齿形可以在Y38滚齿机上加工,仅仅作很小改进即可。Y38滚齿机快速进退刀时,立柱的径向走刀和垂直走刀可同时进行,两种走刀的合成便为一种斜向走刀(如图2所示)。如能任意改变垂直走刀和径向走刀的速度,便可加工出任意倾斜的斜向齿形。根据这种原理,我们对Y38滚齿机进行了     

鼓形齿的滚切

过去我们加工齿轮联轴器的鼓形齿,都按直齿加工,影响质量。后来我们根据鼓形齿的切削过程原理,设计了连杆仿形装置,使刀架仍作垂直运动,而通过仿形装置带动工作台溜板作水平方向往复运动。我们使用Y3532滚齿机,使用时将连接架1安装在机床尾部的立柱上,连接架6固定在刀架分度盘     

数控成形磨齿机立柱振动特性分析

为降低摆线轮磨齿机立柱振动特性对加工精度的影响,结合机械振动理论,建立了立柱振动与位移响应的数学方程,并基于有限元软件ANSYS仿真分析了不同结构参数对立柱振动特性的影响。结果表明:在一定的壁厚设计范围内,合理布局增设加强筋是提高立柱振动特性比较有效的途经。设计的立柱与预计相比,一阶固有频率提高了10.9%,最大变形量减小25.5%。最后对设计完成的机床进行了振动测试,立柱表现出较好的振动特性。研究为减小立柱振动对加工精度的影响,以及立柱的动态优化设计提供了依据。     

YK3150E数控滚齿机立柱的ABAQUS有限元分析

以YK3150E数控滚齿机立柱为研究对象,利用Pro/E软件进行参数建模,将其模型导入ABAQUS软件中,根据立柱的受力分布和约束条件,真实模拟了其在工作过程中的受力环境,得到了立柱整体的最大受力值、最大受力位置以及X,Y,Z方向的受力情况。通过分析发现,立柱在X方向所受破坏是Z轴方向所受破坏的100倍,存在结构规划不合理情况,故通过优化立柱结构,可缩短产品的研发周期,避免材料的浪费。     

Y320滚齿机的刀架改造

为了扩大Y320滚齿机的加工范围,针对行星架渐开线花键的加工,设计了附加刀架。文中介绍了附加刀架的设计原理、结构特点及使用时分齿挂轮的计算方法。     

基于筋板布局的立柱结构优化设计

立柱作为数控立式车床的关键部件,承受来自切削力等各种载荷作用,对机床加工精度、工作稳定性都着较大影响。以立柱内部结构设计为研究对象,提取多种不同筋板布局单元结构,并运用ANSYS Workbench有限元分析软件进行分析计算,找出最优筋板布局型式,从而改进立柱结构,数据显示优化后的立柱结构动力学性能得到提高,间接提高了机床加工精度和稳定性。     

螺检节点球加工中心立柱的静动态分析

针对加高后螺栓节点球加工中心立柱的特点,应用ANSYS对立柱进行了静动态分析,得到立柱较真实的静动态特性,求解出立柱在加工要求下的变形图和立柱结构前四阶模态振型及固有频率.根据分析结果,找到立柱的薄弱环节和影响立柱静动态特性的主要因素,为加工中心机械结构优化设计提供了详实可靠的理论依据.     

数控滚齿机滚刀主轴振动特性研究

为了探寻滚齿机滚削振动特性,根据机床滚刀主轴结构、工艺参数及Euler-Bernoulli梁振动理论,建立了滚刀主轴X向的振动响应函数模型,开展了振动试验测试,得到了滚齿机滚刀主轴振动频率、X向振动加速度及位移数据曲线。经分别比较滚刀主轴振动加速度与位移最大幅值的理论与测试数据,两者相对误差均小于5%,表明理论与试验值的一致性较好,验证了该型号滚齿机滚刀主轴振动响应函数模型推导的正确性;并且由测试数据分析可知,该研究对滚齿机主轴结构、加工工艺参数选择与优化及加工误差预测具有指导意义,为该系列其他滚齿机主轴振动特性理论与试验研究提供经验借鉴与参考价值,且也为滚齿机振动特性的后期深入与实用性研究奠定理论与试验基础工作。     

大模数、少齿数数控滚齿机的设计

介绍了一种填补市场空白的大模数、少齿数数控滚齿机的设计。该数控滚齿机床的结构选用模块化设计方法,采用大立柱移动、工作台固定的敞开式立式机床布局。在结构上对床身进行了加强和热平衡设计、对主轴系统进行了消隙设计并加大了装刀空间、对工作台进行提速设计。通过计算选择合适、足够的主轴电动机,使得机床能够完成大模数、少齿数齿轮的高速高效加工。该数控机床在通用性型数控系统的基础上二次开发了自动编程软件功能,通过友好的人机界面输入相应的齿轮参数、刀具参数、安装参数和工艺参数,软件能自动生成机床识别的加工代码,使滚齿编程效率得到极大提高。