大块式重型机床基础分段式钢箍设计

针对重型机床基础承载变形情况,设计了分段式大块基础钢箍,采用傅氏变换及其逆变换法推导了重型机床基础承载变形解析式,通过改变解析式中的约束条件,对比了有无钢箍对重型机床承载能力的影响,从而降低因基础沉降造成的重型机床加工精度损失,对提高重型数控机床的运动精度有重要意义。     

五轴数控机床的加工精度建模研究北大核心

基于多体理论与齐次坐标变换,对五轴数控机床进行误差分析和加工精度建模。以XKAS2525型五轴双墙龙门数控机床为研究对象,根据机床结构和关键零部件的装配关系,分析机床各项几何误差,建立各个关键零部件的子坐标系和体间特征矩阵,系统完整地建立机床的加工精度模型,为后续的精度设计工作奠定基础。     

五轴数控机床的加工精度建模研究

基于多体理论与齐次坐标变换,对五轴数控机床进行误差分析和加工精度建模。以XKAS2525型五轴双墙龙门数控机床为研究对象,根据机床结构和关键零部件的装配关系,分析机床各项几何误差,建立各个关键零部件的子坐标系和体间特征矩阵,系统完整地建立机床的加工精度模型,为后续的精度设计工作奠定基础。     

精密数控机床主轴系统热动态特性分析与研究

解决了因主轴热变形引起的数控机床加工精度下降的问题,建立了精密数控机床主轴径向和轴向动态热变形的计算机精细数值计算模型和主轴热误差动态预报理论模型,以期揭示温度变化对精密数控机床加工精度的影响机理,为精密数控机床综合误差补偿提供理论依据和技术支撑。本文采用理论分析、数值计算和试验研究相结合的方法,利用有限元方法的数值特点和实际工况实时测量数据的可靠性,为数控机床主轴系统热态特性研究提供理论与实际的依据。     

重型机床-基础-地基相互作用系统动力有限元分析

地基-基础对重型机床的精度影响较大,针对重型机床的特点,建立了基于重型机床-基础-地基相互作用系统的有限元模型,提出了一种通用的划分带有圆锥人工截取区的网格细化方法,分别对3种不同土壤进行了动态响应分析,揭示土壤属性与响应峰值规律,对提高重型机床加工精度有参考意义。     

机床床身导轨热变形及其模型的建立

机床床身导轨热变形后会破坏机床安装调试的精度,引起部件移动的直线度和角度变化而降低机床的加工精度;通过几种运用不同的方法建立导轨热变形的数学模型,能够为数控机床的编程带来方便,保证和提高工件的加工质量。     

基于径向基函数法的五轴数控机床空间动态性能研究

在对数控机床进行动态性能分析时,局限于某一固定位姿获取的动态特性信息不足以描述整个加工空间内的机床动态特性。针对这一问题,提出一种基于径向基函数理论的五轴数控机床空间动态特性分析方法,利用机床实测试验数据和径向基函数法来构建五轴联动数控机床的空间动态特性函数模型。该方法以机床固有频率这一关键动力学性能指标为例,建立机床整机动态特性与机床位姿之间的数学关系。以一五轴数控机床为研究对象,将试验设计方案确定的各联动轴的坐标作为试验样本点,采用德国M+P振动试验设备提取样本点的试验数据,构建反映机床空间位姿与机床前6阶固有频率关系的函数表达式,并通过计算模型质量评价指标验证该模型的有效性。结果表明,该方法能有效预测在加工空间内固有频率的分布规律及其各轴向位移变化的灵敏度,为合理规划工艺路线提高加工精度提供技术支持。     

复合数控机床几何误差建模及灵敏度分析北大核心

为了提高复合数控机床的加工精度,研究了机床的几何误差建模及灵敏度分析。以CHD-25型9轴5联动车铣复合数控机床为对象,介绍基于多体系统运动学理论的机床几何误差建模方法,模型涉及37项几何,分别对37项几何误差进行了误差灵敏度分析。通过计算与分析误差灵敏度系数,最终识别出影响机床加工精度的关键性几何误差,为复合数控机床的设计提供有效的理论依据。     

多轴数控机床的几何精度分析

在多体系统理论的基础上,以一台多轴数控机床为研究对象,通过建立几何误差模型,对机床在整个加工空间的误差进行几何精度分析,从而为机床的设计和装配提供可靠的依据。     

复合数控机床几何误差建模及灵敏度分析

为了提高复合数控机床的加工精度,研究了机床的几何误差建模及灵敏度分析。以CHD-25型9轴5联动车铣复合数控机床为对象,介绍基于多体系统运动学理论的机床几何误差建模方法,模型涉及37项几何,分别对37项几何误差进行了误差灵敏度分析。通过计算与分析误差灵敏度系数,最终识别出影响机床加工精度的关键性几何误差,为复合数控机床的设计提供有效的理论依据。     

五轴数控机床进给系统刚度对自由曲面轮廓误差影响机理研究

五轴数控机床进给系统组成结构复杂,特别是在复杂曲面加工过程中其动态刚度不断发生变化,成为制约其加工精度的主要因素。研究过程中以五轴机床运动产生的弹性变形为出发点,建立了A/C双摆头机床进给系统动力学模型,推导了因进给系统弹性变形导致的轮廓加工误差,并基于一种新型的自由曲面检验试件,给出了其数控加工过程的运动控制策略,分析了轮廓度误差与试件曲率间的关系,得到了数控机床进给系统刚度特性对自由曲面轮廓误差的影响机理,最后在机床上进行了切削验证。上述研究成果有助于完成复杂曲面加工过程中机床工作性能评估,为利用检验试件分析机床动态刚度特性提供了原理性支持。     

基于机床原生信息的进给系统位置-速度摩擦模型

利用数控机床信息采集管理与分析系统,采集实时的工作台位置及伺服电机驱动力矩电流等原生信息,进而提出量产数控机床进给系统摩擦力的提取算法。并利用该摩擦力数据的瞬时均值研究其随位置、速度变化的规律。提出摩擦力随位置与速度变化的双重多项式特性辨识方法,利用最小二乘法,拟合试验摩擦力估算值,得到摩擦力瞬时均值对于位置和速度的二维模型。经与Stribeck摩擦模型以及原试验数据的对比,证明位置-速度摩擦模型更能准确地描述量产机床实际的摩擦规律,具有良好的适应性和精度。     

基于动态切削性能的数控机床加工精度识别方法研究

为准确评价数控机床的精度,通过研究数控机床动态加工性能与精度变化过程间的模糊关联关系,提出数控机床切削精度特征间模糊耦合识别模型,并将数控机床加工精度与切削加工过程看作耦合系统,构造隐马尔可夫模型(HMM),围绕改进量子遗传算法(IQGA)展开分析,实现HMM隐状态估计与参数估计问题,确定各切削特性重要性顺序。构造加工性能与精度特征关联模糊判断矩阵,利用质量功能展开(QFD)对产品需求转化为机床精度的重要性,试验了该技术的可证明行性与准确性。     

基于温度场和变形场的数控机床进给系统热误差分析方法研究

为了研究在数控机床加工过程中热误差对加工精度的影响，根据Z轴进给系统的实际组成结构，构建了数控机床Z轴进给系统的三维结构模型，在此基础上分析Z轴进给系统丝杆传动部分温度场和变形场的产生机理，提出一种考虑温度场及变形场对机床进给系统热误差产生影响的研究方法，并通过实验数据证明该方法构建的模型具有较高的准确性。     

超重型落地铣镗床滑枕热-结构耦合分析与优化

针对TK6932机床滑枕工作过程中因内外热源的作用导致变形大,影响加工精度的问题,运用有限元法计算22种状态下滑枕的变形量,得出其热-结构耦合变形与滑枕行程和主轴转速之间的关系曲线,并据此提出基于热-结构耦合状态下重型机床结构优化的方法,有效减小滑枕的热-结构耦合变形,提高机床的加工精度。     

数控机床热误差的智能补偿方式及应用

热变形误差是影响数控机床加工精度的重要因素之一,因此减少热变形误差对提高数控机床的加工精度至关重要.以HMC800A立式三轴数控加工中心为对象介绍了热变形误差的测量方法,采用粗集理论的属性简化来建立测温点和热变形误差之间的相关程度从而优化测温点,使输入数据更具合理.运用BP神经网络理论建立了机床热变形误差和温升之间的数学模型,进行研究分析.最后通过MATLAB仿真实验结果表明了补偿效果的可行性.     

复合式镗铣加工中心综合空间误差模型的建立

以建立数控机床空间误差模型为目标,其意义在于提高该机床的加工精度,满足加工特殊零件的精度设计要求。该复合式镗铣加工中心主要用于加工坦克及装甲车发动机等复杂箱体类零件,采用立式机床与卧式机床相结合的新型结构。基于多体系统,通过研究数控机床的拓扑结构与低序体阵列,建立特征矩阵,并结合其结构的复杂性进行综合分析与推导。建立一个能够全面包含数控机床空间位置误差与空间姿态误差的综合空间误差模型。以此研究成果为基础,结合适当补偿方法,可以大幅提高机床的加工精度。     

数控机床进给系统产生爬行的机理分析及消除对策

数控机床在低速进给时产生的爬行,会严重影响机床的加工精度、加工表面质量和定位精度。本文对数控机床产生爬行现象的原理及原因进行了理论分析,建立了进给系统的力学模型和数学模型,导出了振动方程。并分析了数控机床进给系统产生爬行的条件,研究了各种因素对爬行的影响,提出了解决爬行问题的几种措施。     

基于UG的数控机床导轨的热变形研究

机床导轨的摩擦热变形是引起导轨导向误差的主要原因之一,本文利用热变形的有限元分析理论,借助于UG软件的CAD/CAE模块中的热分析模块对数控机床导轨的摩擦热变形进行研究,分析了进给速度和物体的对流系数对热变形的影响关系,得出了可通过确定合理的进给速度和对流系数来减少导轨的热变形,从而达到改善与提高数控机床导轨的运动导向精度。     

数控机床热变形误差研究及补偿应用

热变形误差是影响机床加工精度的重要因素之一,通过误差补偿的方法可以提高机床的加工精度。研究了通过实时补偿热变形误差提高数控机床加工精度的方法,阐述了热误差的基本原理,介绍了热误差的测量方法。采用模糊聚类的方法来布置测温点,利用多元线形回归方法建立了机床热变形与温升之间的数学模型。在PLC补偿系统的作用下,在加工过程中对XH718数控机床进行实时补偿。实验结果表明补偿效果很好。