滚珠丝杠副抗共振可靠性的有限元分析

考虑到轴承刚度的影响,分别计算分析了在刚性支承和弹性支承下的临界转速,利用有限元方法分析计算了轴承刚度对于滚珠丝杠副的动力学特性和抗共振模糊可靠度的影响.结果表明,采用弹性支承时,滚珠丝杠副的第一阶固有频率明显下降;径向刚度主要影响滚珠丝杠副的弯曲模态,而轴向支承刚度主要影响轴向振动;随着径向支承刚度的增加滚珠丝杠副的杭共振模糊可靠度增大.     

可自动调节的机械伸缩支承

在设计加工刚性差的或被加工表面远离支承点和夹压点的工件用的专用夹具时,必须设置辅助支承,包括可伸缩的辅助支承。这类支承的各种结构是大家所熟知的。组合机床和自动线上采用的可伸缩支承,在必须减少辅助时间的情况下,可做成机械传动的。 这类支承应以不大的力靠上工件;它们在外力的作用下,或当工件在加工过程中有了位移时在支承机构锁紧元     

磨削加工中滚珠丝杠温度场仿真与实验

螺距精度是丝杠磨削加工的重要指标,累积螺距误差对丝杠定位精度起着决定性作用。砂轮磨削丝杠产生的大量热量通过磨削接触区域按照一定比例传入工件,工件受热伸长而导致的丝杠滚道行程误差会直接反映在螺距误差上。基于若干简化条件,采用有限元法对磨削加工丝杠温度场进行瞬态热分析,并利用红外热像仪构建了磨削加工中丝杠温度测量实验系统,获得了可视化的丝杠热信息,分析了无冷却磨削时工艺参数对加工过程中不同时刻工件温度场分布以及热伸长的影响,有助于丝杠磨削加工的螺距精度控制。     

移动切削力激励下的大型丝杠硬旋铣系统动态响应分析

以六米大型丝杠硬旋铣系统为研究对象,运用全局假设模态法,建立了丝杠工件在断续周期性移动切削力激励和卡盘、浮动支撑、抱紧装置,尾架约束下的动力学模型,分析了丝杠工件在移动切削力激励下切削全程的动态响应特性,以及抱紧及支撑装置对丝杠工件切削全程中各切削点动态响应幅值均值的影响.结果表明:抱紧装置的移动对丝杠工件的动态响应影响较小,而浮动支撑的升降显著影响工件系统的动态特性;丝杠工件的动态响应不是随抱紧刚度的增大而单调减小,选择合理的抱紧刚度可以减小工件的装夹变形,同时工件的动态特性也能满足加工精度的要求.     

坡口机床进给丝杠副刚度计算

坡口机床进给系统中自激振动是制约加工效率的主要原因,有很大一部分振动来源于进给丝杠副。应用机床动力学理论建立进给系统自激振动力学模型并进行理论分析,计算不同支承方式下丝杠轴向刚度和螺母结构刚度,提出采用两端固定支承和双螺母的结构,可有效提高刚度、抑制振动现象发生。     

装料工位的自动化

装料操作包括对工件和工件夹持器的操作,即工件加工前的准备操作。将工件固定在工件夹持器(如随行夹具)上进行加工,以及在加工结束后从工件夹持器上卸下工件,然后再将工件固定在工件夹持器上再次进行加工,这就是所谓装料操作。 本文介绍的装料工位是由以下各部份组成,支承装置,用来支承工件夹持器;接收位置,在该处,工件夹持器可以被接收到支承装置上;收集位置,在该处,从支承装置上收集工件夹持器;装料位置,在该处把工件装到工件夹持器上;导向装置,用来把工件夹持器从接收位置引到装料位置,或从装料位置引到收集位置。     

基于DEFORM-3D的大导程丝杠螺旋槽铣削仿真分析

以大导程丝杠螺旋槽的铣削为研究对象,通过DEFORM-3D有限元软件对螺旋槽铣削进行三维仿真模拟,得到铣削过程中的铣削力、应力、应变及温度等变化情况,并通过不同铣削参数下的大量仿真,得到铣削参数对铣削力的影响规律。以铣削力最小为目标,在保证表面质量和加工效率的约束条件下,对铣削参数进行优化,为提高工件质量、减小工件弯曲提供理论依据。     

提高模具加工效率的重要角色--滚珠丝杠及直线导轨

介绍了提高模具加工效率的几种方式，分析了滚珠丝杠及直线导轨在模具加工设备上的重要作用，并介绍了HIWIN滚珠丝杠及直线导轨的种类和性能特点。     

电火花线切割加工薄壁零件热弯曲的形成机制及实验研究

电火花线切割被广泛认为是一种热物理蚀除工件材料的加工方式,具有不受材料硬度限制、表面质量高和无切削应力等优点。然而,热物理蚀除方式会在工件内部形成热应力,在加工薄壁类零件(厚度小于2 mm)时会体现为热弯曲变形,限制了电火花线切割加工在精密薄壁类零件领域的应用。通过电火花线切割加工薄壁类零件的热平衡分析,揭示薄壁类零件热弯曲的形成机制。设计正交实验,采用方差分析方法,分析加工工艺参数对薄壁类零件热弯曲变形的影响规律,并阐明这些影响规律形成的根本原因。根据方差分析结果,得到的热弯曲变形最小的加工工艺参数组合。实验结果表明:最优加工工艺参数组合可使得热弯曲变形减小到37.0μm。     

多用斜楔弯曲模

介绍一种新型弯曲模,应用斜楔机构,把立式弯曲加工工件改变为卧式弯曲加工工件,从而可在普通冲床上进行长杆类工件的弯曲加工。     

基于磁流变阻尼器的滚珠丝杠进给系统主动抑振研究

针对滚珠丝杠进给系统轴向振动影响工件的加工质量和精度保持性的问题,将磁流变阻尼器应用于机床滚珠丝杠进给系统轴向抑振。设计磁流变阻尼器,进行磁流变阻尼器阻尼特性试验,采用最小二乘法和BP神经网络对阻尼力进行了辨识。建立带有磁流变阻尼器的机床滚珠丝杠进给系统单自由度振动模型,基于Runge-Kutta法计算了系统的动态响应。通过数值计算发现：阻尼器输入电流由零逐渐增大时,系统能够快速趋向于稳定;由幅频曲线可以看出,磁流变阻尼器抑制滚珠丝杠进给系统的振动是可行的。最后试验验证了磁流变阻尼器能够很好地抑制滚珠丝杠进给系统的振动。     

基于FESTO自动搬运物流分拣系统设计

分析模拟工作现场搬运设备系统的工作原理,采集光电传感器和高速计数器信号识别工件,利用滚珠丝杠与负压真空吸盘气动系统改进气动机械手,以方便抓取工件,并给出基于FESTO自控系统的PLC步进程序与真空负压缸气动系统联合控制自动搬运物流分拣系统的设计过程。     

双螺母垫片预紧式滚珠丝杠副微分变化关系的推导与验证

为了推导出通用且符合滚珠丝杠副空间结构特点的微分变化关系,以双螺母垫片预紧式滚珠丝杠副为研究对象,建立了滚珠丝杠副中各坐标系间的齐次变换矩阵,在此基础上推导出了统一且直观的滚珠丝杠副中各坐标系间的微分变化式。通过该方法推导出滚动轴承的微分变化式,与权威滚动轴承文献中出现的微分变化式进行了对比,验证了该推导方法。并利用其他方法推导出滚珠丝杠副的微分变化式,与所使用方法推导出的滚珠丝杠副微分变化式进行对比,确保了所推导的滚珠丝杠副微分变化式表达式的可靠性。最后,根据所推导的滚珠丝杠副微分变化对比分析了不同的轴向静接触刚度建模,所建立的理论模型计算值较传统模型计算值与实验测量值更为接近。     

电动冲床连杆式滚珠丝杠副动力源的设计

通过对电动冲床的研究,设计了一种全新的连杆式滚珠丝杠副动力源。该动力源采用伺服电机带动滚珠丝杠旋转,使丝杠螺母上下移动,进而带动经特殊设计的三铰接连杆,无需采用控制程序就能具备空载快进、快退,负载慢进的功能。测试结果显示,在不增加驱动电机功率、扭矩,不增大滚珠丝杠副受力的情况下,能使冲切力增大4倍多。     

螺旋孔型斜轧球类件的上限分析

本文根据螺旋孔型斜轧球类零件的变形特点，采用流函数方法提出一种连续上限速度场，利用该速度场计算了轧制功率及轧制力矩，编制了计算程序，并给出了一种典型球类件轧制的计算实例并与实测进行了对比。     

数控机床滚珠丝杠副织构化减摩设计及仿真

针对数控机床进给系统滚珠丝杠副高速运行时润滑不良、磨损较大的情况,基于Hertz接触理论对滚珠丝杠副的接触应力进行计算并确定了织构的加工位置,建立了有、无织构的滚珠丝杠副分析模型,对滚珠丝杠副的接触应力和润滑特性进行有限元分析,并对比分析了有、无织构时滚珠丝杠副的接触与润滑性能。结果表明,有织构时虽会增大滚珠丝杠副的接触应力,但在织构两侧产生的流体动压可使滚珠丝杠副形成流体摩擦,极大改善其润滑性能,从而起到很好的减摩效果。     

滚珠丝杠副轴向静刚度试验系统开发

设计开发了滚珠丝杠副轴向静刚度测试系统,包括液压加载控制系统、螺母副微位移测试系统。设计了以测力传感器输出信号为基准的刚度检测方案。按照标准测试试验流程,通过RS-232通信接口实现了对滚珠丝杠副轴向静刚度的测试和曲线的实时显示。为滚珠丝杠副轴向静刚度的深入研究,进一步提高滚珠丝杠副的定位精度提供了技术方法及试验平台。     

Hybrid modelling of machine tool axis drives

The x-axis dynamics of a milling machine where the workpiece and saddle are mounted on supporting slides is considered. A permanent magnet motor, lead screw, ball nut and bearings are employed as the machine, traverse actuator mechanism. Hybrid, distributed–lumped parameter methods are used to model the machine tool x-axis drive system. Inclusion of the spatial configuration of the drive generates the incident, travelling and reflected vibration signature of the system. Lead screw interactive torsion and tension loading, which is excited by cutting and input disturbance conditions, is incorporated in the modelling process. Measured and results from simulation exercises are presented in comparative studies enabling the dynamic characteristics of the machine to be identified under, no load and with the application of cyclic, cutting force disturbances. The effect of the lead screw length, cutting speed and hence the load disturbance frequency are examined and the resulting performance accuracy is commented upon.     

基于ADAMS的滚珠丝杠副动力学建模与仿真

运用三维建模软件Pro/E建立了滚珠丝杠副系统的零件装配模型,并通过ADAMS对建立的滚珠丝杠副仿真系统进行动力学仿真分析,绘制出滚珠间的碰撞力曲线图和滚珠线速度与自旋速度的变化数据表。结果表明:滚珠之间的碰撞在滚道内要比在反向过程内剧烈,且滚珠的自旋速度变化比滚珠线速度变化强度大。同时,验证了滚珠在滚道内的自旋速度和线速度变化确实比在反向过程中剧烈。仿真结果证实了所建仿真模型的有效性,为改善滚珠丝杠副性能,提高流畅性提供了技术支持。     

滚珠丝杠副加载试验台液压系统设计

滚珠丝杠副额定动、静载荷加载试验是滚珠丝杠副验收时必要测试环节。以工业计算机、交流伺服电动机和用比例溢流阀为调压元件的液压系统构建滚珠丝杠副加载试验台,进行额定静载荷加载试验时,通过比例溢流阀压力的PID控制能够精确稳定加载液压缸输出的加载力;进行额定动载荷跑合加载试验和效率测试时,以比例溢流阀背压作为负载,用交流伺服电动机驱动滚珠丝杠副跑合,跑合速度易于控制。经实际使用验证,试验台工作可靠、稳定。