数控轧辊磨床头架可回转主轴的设计

介绍了一台数控轧辊磨床的头架可回转主轴轴系的设计过程。重点分析了轴承的选择、支承跨距的合理布置、滚动轴承的消隙和轴承的润滑方式。根据数控轧辊磨床的特点,对主轴系统进行了结构设计。通过对数控轧辊磨床头架可回转主轴的有限元分析,优化了主轴系统。数控轧辊磨床的头架可回转主轴轴系的设计成功,对提高磨床头架主轴的回转精度、承载能力和刚性提供借鉴。     

重载高精度轧辊磨床头架主轴轴系的分析

以重载高精度轧辊磨床头架主轴轴系为研究对象,分析了MK84200/12000-H重载高精度轧辊磨床头架中的顶尖、皮带轮以及主轴与皮带轮的连接方式,并进行了计算。通过静力学和有限元分析,介绍了重载高精度轧辊磨床头架轴系中关键零件的变形和应力分布情况。针对重载高精度轧辊磨床头架主轴轴系中的相关薄弱环节、重载高精度轧辊磨床头架顶尖所承受的大应力与大变形,制定了改进方案,为今后重载高精度轧辊磨床的二次设计提供了依据。     

重型轧辊磨床头架主轴顶尖组件的有限元分析

介绍了重型轧辊磨床头架主轴顶尖组件的有限元分析过程,重点介绍了头架主轴顶尖组件的物理模型,通过计算得出头架主轴顶尖组件及各个零部件的应力、应变等分析结果。根据对重型轧辊磨床头架主轴顶尖组件的有限元分析,提出了头架顶尖角度、轴向过盈量和顶尖中心孔接触长度的优化方案。分析结果表明,经过对一系列技术参数的优化配置,可以收到明显的效果。     

高速精密轧辊磨头实验平台机械系统的设计及其性能研究

为了给高速精密轧辊磨头磨削性能的研究提供实验条件,设计了一种供研究用的高速轧辊磨头实验平台。此实验平台通过模拟负载系统来代替磨床工件的进给系统,可缩短试验周期、降低实验成本。在此基础上,为了检验高速轧辊磨头实验平台的性能,利用有限元分析软件对实验平台的整体结构和关键零部件进行静力学及模态分析。分析结果表明:该高速精密轧辊磨头实验平台可以满足强度和刚度等性能要求。     

高速轧辊磨床砂轮主轴电气调速系统的开发

为促进国产高速轧辊磨床的开发,根据高速轧辊磨床砂轮主轴电气调速的特点与要求,基于Siemens SimoDrive611伺服驱动器和6RA70 SIMOREG DC MASTER系列整流器,分别开发了高速轧辊磨床砂轮主轴的交流和直流调速系统。结果表明:两种调速方式各有优势,均能实现砂轮线速度为80 m/s的高速轧辊磨床砂轮主轴的电气调速。     

基于ANSYS的40T摩擦焊机主轴箱有限元分析

摩擦焊机主轴箱起着支撑主轴作用,是焊机非常重要的部件,它的刚度和强度将直接影响着焊机的工作精度和使用寿命.在对摩擦焊机主轴箱实体建模的基础上,采用ANSYS有限元分析软件对主轴箱进行了分析,通过结构静力分析得到主轴箱的应力和位移分布云图.结果表明,焊机主轴箱的设计比较合理,有着较高刚度和强度的安全系数,抵抗破坏和变形能力较强,能满足在最大顶锻压力下加工出精度较高的焊件.     

高液静压无心磨床砂轮主轴的优化设计研究

为了改善高液静压无心磨床砂轮主轴的受载变形情况,提升磨削时的旋转精度,提出结合砂轮主轴的结构和加工过程中的受力及变形情况,采用遗传算法对砂轮主轴进行优化设计。首先,分析了砂轮主轴的结构原理及实际受力情况,提出通过提升砂轮主轴的刚度来减少主轴变形,接着建立了以主轴刚度最大、体积最小为目标函数的数学模型,最后在MATLAB里利用遗传算法编制程序对模型进行计算,并分析了迭代过程中砂轮主轴的刚度和体积变化情况。研究结果表明,砂轮主轴优化后刚度提升了2.23%,从而改善了砂轮主轴磨削加工中的变形,提升了主轴的旋转精度;体积缩小了1.35%,节省了制造成本,同时为相关轴类零件的优化设计提供理论依据。     

可调式高速轧辊磨床液体滑动轴承的结构有限元分析

为了提高液体滑动轴承的应用范围和运行效率,设计出了一种可调式高速轧辊磨床液体滑动轴承,在此基础上,利用有限元分析软件ANSYS对该轴承的结构性能进行了有限元分析。分析结果表明:该轴承在调节位置的正中间和左右两极端位置时均能满足强度和刚度的要求,从而,该轴承在其调节范围的任何位置,其结构性能均能满足高速轧辊磨削的工况要求。该研究结果为其实际应用提供了重要的理论支持。     

宝钢热轧厂轧辊磨床的技术改造

介绍了宝山钢铁股份有限公司热轧厂对其轧辊磨床进行床身导轨、数控系统、测量系统、中心架、砂轮主轴及动平衡装置、集中控制、在线涡流探伤等方面的技术改造情况。改造后，磨床精度、效率和稳定性明显提高。     

基于Hypermesh的轧辊轴数值模拟及优化设计

以载荷为5000 kN的双辊摆辗机装配结构为基础,根据双辊摆辗传动件的负载规律,对双辊摆辗机的轧辊轴工况进行了研究。通过构建相关零部件的有限元模型,利用Hypermesh软件对轧辊轴进行刚度、强度分析,并根据分析结果对轧辊轴连接处进行了结构优化。对结构优化后的轧辊轴进行设备装配,并对装配后的双辊摆辗机进行生产调试。通过数次现场试验,发现双辊摆辗机运行稳定,未产生不良震动,该轧辊轴的刚度、强度符合要求,加工出的零件也达到了质量要求。验证了该轧辊轴设计的合理性、稳定性及可靠性,研究结果对于研发刚度和强度更高、安全性能更好的双辊摆辗机具有一定的指导作用。     

基于ANSYS Workbench的球面磨床磨头结构设计方案分析

磨头属于精密数控球面磨床的关键部件,其结构形式会直接影响到磨头动力部件的刚度,从而影响到加工工件的精度及表面质量.针对SMG63H球面磨床磨头结构形式设计的三种方案,运用ANSYS Workbench对磨头动力部件加载工况进行静态特性分析,通过分析不同设计方案的磨头、主轴、主轴箱以及磨头动力部件整体的变形量和应力大小,选出静态特性最优方案.此方法为精密数控球面磨床关键部件有限元分析及设计方案的优化提供技术支持,为改善机床结构性能和提高机床精度奠定了基础.     

五轴联动数控工具磨床加工精度影响因素仿真分析

自主研发的五轴联动数控工具磨床能够实现对球头立铣刀等多种硬度高、刃形复杂刀具的磨削加工,且一次装夹完成所有的精加工。利用多体动力学理论分别建立磨床的多刚体动力学模型和刚柔耦合动力学模型。利用所建立的动力学模型,分析在其它因素相同,X、Y、Z三轴在不同进给加速度、动静质量比、主轴结合部不同相对刚度下的加工误差。得到了3种影响因素对磨床加工精度的影响,研究结果对磨床的设计与结构优化具有一定的参考意义。     

高速数控轧辊磨床供油试验平台的设计

基于国产传统数控轧辊磨床的现有技术,分别设计了高速数控轧辊磨床静压、动压及动静压、低压润滑3种供油系统,在此基础上,开发出了高速数控轧辊磨床液压供油试验平台,为高速数控轧辊磨床的国产化提供了有力的支撑。     

非圆截面工件表面的高速精密磨削

针对非圆工件表面的高速精密加工这一问题，设计集成一套磨床数控系统并改造一台数控实验磨床，利用数字PID原理对此系统的动、稳态性能进行控制调节。研究PMAC的时间基数控制法，结合直线电机的微量往复进给运动和电主轴单元的高速性能，来实现非圆工件的磨削加工。通过对椭圆形工件的磨削实验研究，为非圆零件的高效精密磨削提供了好的解决方案。     

基于有限元的140 kN摩擦焊机主轴箱响应面优化分析

以140 kN连续驱动摩擦焊机主轴箱为研究对象,应用有限元分析软件对主轴箱进行了静、动态相关特性的分析。为提高主轴箱综合力学性能,并实现主轴箱箱体材料的合理利用,以箱体壁厚等7个结构参数为设计变量进行了中心复合实验设计。根据得到的数据结果,基于Kriging插值法建立了主轴箱的响应面模型,并对各设计变量进行了灵敏度分析。利用多目标遗传算法完成了主轴箱的优化设计,与原结构方案相比主轴箱箱体减重16.6%,实现了焊机轻量化设计。经过对主轴箱响应面模型拟合精度的校验,验证了CCD实验法与Kriging插值法相结合可高效精准地完成主轴箱响应面模型的建立。因此这一优化方法同样适用于其他类型的机床零部件的设计。     

立式加工中心主轴箱静动态特性分析及拓扑优化

主轴箱是立式加工中心的重要部件，其静动态特性对加工中心的加工精度以及平稳性有重要影响。以某型号立式加工中心主轴箱为研究对象，应用SolidWorks建立主轴箱的三维模型，利用ANSYS Workbench软件对其在典型工况下进行静动态特性分析。根据主轴箱静动态特性分析结果可对主轴箱结构进行优化设计。利用ANSYS Workbench中拓扑优化模块对主轴箱结构进行拓扑优化，根据拓扑优化结果以及实际工作情况，对主轴箱结构进行合理的改进。对比改进前后的分析结果可知:改进后主轴箱质量减少2.3%、最大等效应力减小3.34%，静刚度得到提高,达到优化目的。该研究结果为其他类型机床主轴箱优化设计提供参考     

利用轧辊磨床修磨圆盘剪剪刃的实践

介绍了利用轧辊磨床修磨圆盘剪剪刃的革新中所做的卡具和刀架设计、强度校核,以及装配和修磨步骤,该装置的修磨周期仅为1天,可大大降低成本。     

14t摩擦焊机主轴的多工况静动态特性研究

以自行设计的14 t连续驱动摩擦焊机主轴结构为研究对象，应用有限元分析软件对主轴进行多工况下的静动态相关特性研究。在静态特性方面，运用ANSYS的子模型分析技术研究主轴多工况下的刚度、强度与疲劳等静力学特性。与传统研究方法相比较，该方法提高了求解效率与精度。基于此，对焊机主轴结构设计的合理性进行验证。在动态特性方面，对主轴约束模式下的前6阶固有频率进行计算，与临界转速对比后，验证了主轴设计的安全性。     

TK6920型数控铣镗床主轴箱的计算机辅助分析及改进设计

文章研究内容针对TK6920型数控铣镗床主轴箱CAD分析及优化,运用solidworks软件建立了三维CAD设计分析模型,并采用ansys有限元软件建立了有限元模型并进行静态刚强度分析.计算分析了主轴箱的应力及应变,在此基础上构建了主体结构的优化计算模型,将主轴箱进行了优化设计,尝试了新的改变约束的方法,与初始设计进行对比分析,为主轴箱的结构设计及改造提供理论依据.