数控铣床床身静动态特性分析与优化

针对某数控铣床床身的结构薄弱处,提出一种基于灵敏分析以及试验设计方法的床身优化设计方法。建立床身的有限元模型,在其工况下进行静力学和模态分析,在此基础上对其主要设计尺寸进行Box-Behnken试验设计,并进行灵敏度分析和建立响应面模型,采用多目标优化算法对其优化。优化结果表明:采用此方法优化后,床身的最大变形量减小了20.8%,前三阶加权固有频率提高了13.3%,质量减小了3.3%,为床身的优化设计提供了一种新思路。     

基于MSC.Patran&Nastran的MKQ8312数控高速凸轮轴磨床床身的有限元分析及结构改进

以MKQ8312数控凸轮轴磨床床身为研究对象,介绍了此床身的三维CAD造型方法和有限元处理方法;用有限元分析软件MSC.Patran&Nastran对原床身进行了有限元动态分析,找出原床身设计中的缺陷,然后对各种改进后床身再进行有限元分析,通过多方案比较,确定了床身的最优设计方案,为进行产品结构设计提供理论依据.     

基于MSC．Patran ＆ Nastran的MKQ8312数控高速凸轮轴磨床床身的有限元分析及结构改进

以MKQ8312数控凸轮轴磨床床身为研究对象，介绍了此床身的三维CAD造型方法和有限元处理方法；用有限元分析软件MSC．Patran ＆ Nastran对原床身进行了有限元动态分析，找出原床身设计中的缺陷，然后对各种改进后床身再进行有限元分析，通过多方案比较，确定了床身的最优设计方案，为进行产品结构设计提供理论依据。     

基于ICM拓扑优化的加工中心床身轻量化设计

为实现高速卧式加工中心床身的轻量化设计,以床身的质量最小化为目标,提出了基于ICM方法的拓扑优化模型。分别对床身进行了二维、三维拓扑轻量化设计,并对设计结果进行了可制造化处理,给出了床身优化后的仿真模型。基于有限元理论对新床身进行静动态性能分析。结果表明,在新床身具有良好的静动态性能的前提下,新床身比原床身质量减少了13%,实现了加工中心床身的轻量化设计。     

大型机床床身热变形及其结构优化

在采用Pro/Engineer软件建立大型床身三维几何模型的基础上,运用Pro/Mechanica模块对该模型进行了热变形有限元分析,获得了热平衡状态下的床身温度场分布情况以及床身沿Y、Z方向的热变形量。依据分析结果,对床身的内部结构进行优化并增添外部冷却装置,然后再次进行热变形有限元分析和效果验证。在以上研究的基础上,进行了床身温升与热变形实验。研究结果表明,有限元分析值与检测值一致性较佳,经过优化设计的床身热变形量明显减小,既有效提升了工作效率,又降低了生产成本,使机床精度进一步提升。     

高刚性轻量化研球机床身结构优化设计

为提高研球机床身的静动刚度并减少床身质量,建立床身结构的有限元模型,通过有限元分析获得机床床身的静动态特性以及低阶固有频率。在此基础上利用尺寸优化和拓扑优化设计方法,对其进行了以减轻质量和提高结构刚度为目标的结构优化设计,最终完成对床身的综合优化。将优化后的床身与原床身进行比较,结果显示:综合优化后的床身最大变形量减少了19.45%,最大应力减小了12.24%,床身的质量下降了3.52%,并且前5阶固有频率均有明显提高。通过综合优化,提高了床身的工作性能,减轻了床身质量,该研究结果对提升机床床身刚度提供参考。     

基于ABAQUS的高速立式加工中心床身的优化设计

利用有限元分析软件ABAQUS对BVG系列高速立式加工中心的床身进行模态和静力分析;根据仿真分析结果,针对床身设计中的薄弱环节进行改进,对改进后的床身进行模态和静力分析.结果表明,优化后床身的结构性能较原设计得到明显提高.     

数控外圆磨床床身的有限元分析与优化

利用solidworks软件建立了数控外圆磨床床身的三维模型,并在simulation软件模块中对其进行了静力学和模态的有限元分析,根据分析结果对床身的壁厚、掏沙孔型等不合理结构进行修改。结果表明,磨床床身经有限元分析和优化后,床身的最大应力可以降低22．27％,床身的质量可以减少9．14％,solidworks分析软件为设计出性能优良、成本低廉的床身提供了理论支持。     

CKS6125数控机床床身的有限元分析与研究

建立CKS6125机床床身的三维实体模型,基于ANSYS有限元分析,对CKS6125机床床身进行了模态分析,得出了CKS6125机床床身前六阶固有频率和振型.掌握CKS6125机床床身各阶振动模态的特点,有利于CKS6125机床床身整体结构的设计,对提高数控机床的设计质量具有重要意义.     

振动时效消除大型机床床身残余应力的研究

使用有限元软件Ansys Workbench对机床床身进行模态分析,确定了激振频率、支撑点、激振点等工艺参数。对床身进行谐响应分析,得到床身在固定激振力作用下的动应力大小。结果显示,当激振力为40 kN时,床身产生的动应力符合振动时效要求。根据模态分析和谐响应分析得到的振动时效工艺参数,对机床床身进行振动时效试验。利用盲孔法对振动时效前后床身的残余应力进行测量,振动时效后床身的残余应力明显减小。     

基于PLC的经济型龙门式数控钻床控制系统设计

以可编程控制器为核心,采用上位机、伺服控制器、传感器和液压技术,设计了经济型数控钻床控制系统,使数控钻床具备了精确定位、自动钻孔的功能。     

基于能量平衡的管螺纹数控车床床身动态特性分析

以钻铤钻杆数控管螺纹车床为研究对象,通过Pro/E软件建立床身的三维实体模型,利用有限元分析软件Ansys进行动力学分析,在计算了床身的固有频率和能量分布的基础上,提出了依据变异系数来判断能量分布的均匀程度,并结合振型分析,寻找床身的薄弱环节,为机床加工的稳定性奠定了基础。     

Design of an automatic tool changer with disc magazine for a CNC horizontal machining center

Automatic tool changers (ATCs) are devices used in CNC machine tools to exchange the tool in the spindle with the tool in the magazine. In this paper, the design of the ATC of a CNC horizontal machining center which was realized for a CNC machine tool manufacturer is introduced. After examination of several alternatives, it was decided to implement the disc-type ATC. A magazine was designed with 24 tools with a maximum tool diameter of 150 mm and a maximum tool weight of 8 kgf. The designed ATC can change the closest tool within 4 s and the tool farthest away within 6 s.     

基于有限元分析技术的VK50数控床身铣机床底座设计

介绍了基于有限元优化分析技术的VK50数控床身铣机床底座的开发设计过程,通过CAE技术对开发过程的支持,对机床底座结构进行了其动静态特性的计算机仿真及优化设计,实验表明改进后的机床底座具有良好的动静态特性,同时证明了CAE技术改造传统机床制造业的有效性及科学性.     

YX-XK173型数控凸轮铣床的设计

YX-XK173型数控凸轮铣床,是自行开发研制的高效、高精度、高刚性凸轮数控铣床,主要用于加工汽车制动器的各种渐开线"S"型凸轮、圆弧凸轮.文章主要介绍了YX-XK173型数控凸轮铣床的加工工艺、机床结构、主要技术参数;详细分析了机床的关键技术;简要介绍了机床数控系统的配置、参数设定及调试方法;机床经使用表明,加工精度稳定,加工质量明显改善,生产效率大幅度提高.     

五轴数控机床床身的全植物叶片结构仿生设计

为了提高机床的强度与刚度，使它具有良好的动静态特性。基于叶片褶皱稳定结构及叶脉分布结构的特点，建立叶片褶皱及叶脉的力学模型。以五轴数控机床的床身构件为研究对象，在SolidWorks环境下对床身构件进行全叶片的数字化仿生设计，通过Workbench对床身构件进行动静态特性分析。研究结果表明:仿生设计床身与原床身相比，比刚度效能提高14.39%，等效应力降低15.7%，质量减少2.17%，改善了床身动静态性能，实现了机床结构的仿生轻量化设计。     

KC-TZ118型链轨节数控钻镗组合机床的研制

KC-TZ118型链轨节数控钻镗组合机床,是校企合作共同研发的高效率、高精度、高性能自动钻镗组合机床,专门用于挖掘机左右链轨节镗孔、钻孔的加工.主要介绍KC-TZ118型链轨节数控钻镗组合机床的方案确定、机床结构特点、机床参数的配置、数控系统的配置及调试方法等,并详细分析机床设计中的关键技术.     

数控电火花小孔高速加工机床控制系统软件的开发与研究

分析数控电火花小孔高速加工机床的工作原理及软件功能任务,基于“PC＋NC”型开放式数控系统结构,采用C#．NET作为软件开发工具,研究机床开放式数控系统人机界面、智能化伺服进给控制及设备驱动程序等软件设计方法。应用实验表明,该软件人机界面良好,加工操作简便,易于二次开发,较好地满足了数控电火花小孔高速加工机床对开放式数控系统的要求。     

数控螺杆铣床床身结构的动态优化设计

以数控螺杆铣床床身为研究对象,利用结构动态设计原理和有限元分析软件的变童化分析技术,对其作动态特性分析并对其结构进行优化设计.动态特性分析结果表明原始床身的低阶固有频率偏低且与机床的激振频率接近,容易产生共振并影响机床的稳定切削.为此根据床身的结构特点,提取床身的典型元结构进行变量分析,以元结构分析结果为依据,对床身结构做优化设计,结果表明经优化后床身的动态性能显著提高,达到了设计要求的目标.     

提高数控机床PLC程序通用化的措施

随着数控技术的迅速发展，数控机床的普及渐渐地成为机械行业的潮流。如果我们设计数控机床的PLC控制程序时，我们编制一个I／O处理子程序，那么当数控机床所选用的输入／输出元件的规格作了变动，我们就能够不修改PLC控制程序，而PLC也能适应或兼容外部的输入／输出元件的这种变化。或者当设计PLC程序的时候，不知道外部的输入／输出元件的具体特性时，也可以将其统一对待，先进行编程。从而提高程序的通用性。