机床导轨结合部的动态特性解析方法及其应用

基于结合面动态基础特性参数,研究了机床导轨结合部动态特性的建模解析方法,并将其应用于机床整机动态特性解析,为机床整机动态特性解析中结合部参数的确定提供了一种方法,使机床图样设计阶段预测整机动态特性成为可能。     

机床导轨结合部动态特性的有限元分析方法

基于动态的结合面基础特性参数,研究了机床导轨结合部特性的有限元建模方法,并将其用于机床整机的动态特性分析,为机床整机特性分析中结合部特性参数的确定提供了一种方法,使机床在图纸设计阶段预测整机特性成为可能.首先给出了结合部单元的建模方法,然后通过一个实例,说明了该方法的有效性.     

模态试验在机床滑块导轨系统建模中的应用研究

机床结合面参数的正确与否,对整机有限元模型的建模精度具有举足轻重的作用.针对影响XH2725机床整机建模精度的关键结合面--滑块导轨结合面进行模态试验,测试结合面动力学特性,采用分量分析法得出结合面的特征参数并应用于机床整机的动力学建模.     

基于结合面基础特性参数的机床导轨结合部动态特性解析方法

导轨是机床的最重要功能部件之一,由于其具有滑动特性,因此也是机床整机动态特性中最有影响的结合部之一.本文以结合面的基础特性参数为基础,研究了机床导轨结合部的动态建模解析方法,并将其应用于机床整机动态特性解析,为机床整机动态特性解析中结合部参数的确定提供了一种方法,并为机床图样设计阶段预测整机动态特性开辟了道路.     

基于结合面基础特性参数的机床导轨结合部动态特性解析分析

导轨是机床的最重要功能部件之一,由于其具有滑动特性,因此也是机床整机动态特性中最有影响的结合部之一。本文以结合面的基础特性为基础,研究了机床导轨结合部的动态建模解析方法,并将其应用机床整机动态特性解析,为机床整机动态特性解析中结合部参数的确定提供了一种方法,并为机床图样设计阶段预测整机动态特性开辟了道路。     

CK5116数控立式机床整机有限元分析

对CK5116数控机床的结构特点,在基于结合面基础特性参数的基础上建立了该机床整机有限元模型,使从图纸设计阶段就能对整机特性进行预测成为可能,并进行了静、动态特性分析,在此基础上找出了机床结构的薄弱环节,为机床结构的优化设计提供了技术支持。     

模态试验在机床滑块导轨系统建模中的应用研究

机床结合面参数的正确与否,对整机有限元模型的建模精度具有举足轻重的作用。针对影响XH2725机床整机建模精度的关键结合面——滑块导轨结合面进行模态试验,测试结合面动力学特性,采用分量分析法得出结合面的特征参数并应用于机床整机的动力学建模。     

机床导轨结合部的有限元模型

基于结合面特性参数，提出了机床导轨结合部特性仿真分析的有限元方法，通过该方法可以建立机床整机性能分析的有限元模型。给出了导轨结合部上反映界面连接特性的六结点接触单元的刚度矩阵，并将其与通过实验获得的结合面特性参数联系起来，通过实例建立了机床整机分析模型。整机刚度的实验结果与计算结果的比较，证实了该方法的有效性。     

基于多体传递矩阵法的重型龙门机床-混凝土基础系统动力学模型

针对重型龙门机床混凝土基础严重影响整机动态特性的情况,采用多体传递矩阵法建立了重型龙门机床-混凝土基础系统动力学模型,考虑了结合面及弹性体元件的影响,分别建立了结合面及弹性体传递矩阵,通过制作不同粗糙度接触表面、应用不同型号螺栓及预紧力的法向、切向实验试件,采用静载实验方法获取了大面压的结合面参数,并植入到结合面传递矩阵中,最后通过与现场实验的对比,验证了该模型的正确性,为机床与混凝土基础的设计提供了理论依据。     

数控机床结合面动态参数的可视化数据处理技术

通过对数控机床结合面动态特性实验数据的整理和分析,针时目前我国对数控机床结合面动态特性理论建模难度大、效率低等问题,基于MATLAB,VB与SQL SERVER平台接口进行程序设计,开发了数控机床结合面动态特性实验数据处理系统,得出机床结合面各基本影响因素对其动态基础参数影响规律,给出理论解释,为以后CAD/CAM分析数控机床整机特性奠定了基础.     

Design and dynamic optimization of an ultraprecision diamond flycutting machine tool for large KDP crystal machining

This paper presents the design and dynamic optimization of an ultraprecision diamond flycutting machine tool for producing flat half-meter-scale optics. A novel tool holder is designed, which can achieve micron-level axial feeding and tool angle accurate adjustment, and new technology is also used to allow alignment of the spindle axis to the horizontal-slide travel. The design and characteristic analyses of this machine tool are presented, including the static, modal, harmonic, and rotor dynamic analysis for predicting its static and dynamic performance. A prototype is built based on the analysis and FE model considering the joint parameters. The machining test shows that this machine tool can successfully produce 415?×?415-mm surfaces on aluminum and crystalline optics, with 1.3-μm flatness and 2.4-nm rms roughness. Moreover, the differences of design concepts are discussed between the ultraprecision machine tool for optical parts machining and the conventional machine tool.     

基于实验分析的机床结构有限元建模及其应用研究

针对一台数控弧齿锥齿轮铣齿机,进行机床整机的有限元动态和静态分析,测量机床静刚度,进行模态实验测试及分析.结合有限元模态分析结果,依据重要的实验模态和机床静刚度修正导轨结合部有限元模型参数.对机床整机结构进行改进,通过有限元分析计算,改进后整机结构动、静刚度明显提高.为确定机床导轨结合部模型参数提供一种研究思路与方法.     

A new machine tool with parallel kinematic structure

A new machine tool with parallel kinematic structure and a special Hooke’s joint of increased rigidity is described. The static rigidity of the machine tool is simulated. Nonuniformity of the rigidity distribution at characteristic points of the working space is analyzed with different directions of the cutting force.     

机械结合部单元静态变形分析研究

整机是由许多通过结合部连接的构件组成的整体,而螺栓结合部是机床设计中的主要问题之一。螺栓结合部的结合状态比较复杂,研究过程和方法也相对复杂。结合面的研究首先从结合面的静态特性开始。该文首先简要介绍了影响结合部静态特性的主要因素及接触理论,并通过非线性接触表面层理论对螺栓结合部的接触变形进行了解析计算,为整机结合部的静态特性分析提供了边界条件。     

基于正交试验的机床结合部动刚度优化配置

机床中结合部分布众多且不同接触条件下其动刚度值不同,优化分析时很难研究每个动刚度值对机床动态性能的影响。针对此类问题,提出一种基于正交试验的机床结合部动刚度优化配置方法。该方法通过模态柔度与弹性能分布理论判定机床的薄弱模态和薄弱结合部,建立以薄弱结合部的动刚度为设计变量,各阶薄弱模态的最小模态柔度为目标的多目标优化模型。为提高优化效率,采用正交试验方法规划试验方案,并在试验结果分析中引入相似优先比法对结合部动刚度进行协同优化配置。以某型立式加工中心为例,采用优化配置方法确定其结合部动刚度的最优配置方案。仿真结果显示该方案下薄弱模态的模态柔度明显降低,整机动态性能提高,验证了该方法的可行性。     

基于结合面参数的整机动态特性分析与试验研究

机床结合面特性对其整体性能具有很大影响,利用ANSYS软件分别对立式数控铣床AVCP1200H结合面刚性联接、柔性联接的有限元模型进行模态分析,然后通过整机模态试验验证两种有限元模型的分析吻合,并对试验误差产生的原因进行分析,提出了优化模型的建议,为该型机床动力学研究及数字化设计制造提供了参考。试验结果表明:结合面柔性联接的模态分析与锤击试验结果较为吻合,3阶以上的误差均在20%以内,证明结合面处的动态特性参数对机床性能有很大影响。