基于正交试验和灰色关联的铣镗床主轴箱优化设计

为了提高数控落地铣镗床主轴箱静、动、热态综合性能,主轴箱必须具有良好的结构特性。利用Pro／E和ANSYS建立了主轴箱的有限元模型,分别进行模态分析和热一力耦合分析,以主轴箱结构关键尺寸为设计变量,以主轴箱的一阶固有频率、质量、最大耦合应力、最大耦合变形为目标函数进行了对目标正交优化设计。利用灰色关联分析法获得了优化设计的最佳解,可为主轴箱的结构设计提供参考。     

基于热-结构顺序耦合对轮槽铣床主轴箱热变形分析

以轮槽数控铣床为研究对象,利用有限元软件中热-结构顺序耦合功能对机床主轴箱在运行中受环境温度影响进行热变形分析。由于热耦结构分析实质是一种结构分析,只是在分析过程中,以环境温度作为热传导模型,属于多场耦合瞬态分析。且机床的热源主要来自于主轴箱内部的电机和主轴系统,因此主轴箱的温升及变形影响了主轴温度和相关配合位置的改变。通过建立主轴箱有限元模型,以主轴箱温度场在工作时的热载荷和边界条件为依据,进行热-结构顺序耦合分析,从而得到工作时主轴箱的热变形状态。分析结果显示,主轴箱的温度场在5 h左右达到热平衡状态,而主轴箱热变形平衡时间在6h左右,热变形总量为22μm,且主轴三个方向的热变形分别为X方向为62μm,其次Y方向和Z方向,分别为19μm和9μm。随着运行时间增加,主轴热变形逐渐趋于稳定。     

立式加工中心主轴箱热态特性研究

对主轴箱温度分布进行了研究,通过建立有限元模型并计算热源,利用ANSYS有限元软件对主轴箱进行稳态热分析、瞬态热分析和热—结构耦合分析,并通过实验对主轴箱热态特性进行测试。实验采用在加工过程中可直接测量的主轴中心点偏移来测量X、Y方向主轴热误差,采用Buttord算法对实验数据进行滤波处理,并绘制主轴中心点轨迹偏移图。结果表明,整个主轴箱温度场分布很不均匀,温度相差较大,主轴需400 s达到稳态热平衡;前、后轴承的温度变化趋势基本一致;主轴箱径向(Y轴)变形最大,为4.6692μm。     

基于有限元的大型摩擦焊机主轴箱优化设计

针对摩擦焊机的加工精度的问题,以预焙阳极专用摩擦焊机主轴箱作为研究对象,应用有限元仿真软件ANSYSWorkbench对箱体进行静态与模态分析,得到箱体最大应力、应变及(1-4)阶固有频率和各阶模态阵型,对得到的结果进行分析得到主轴箱具有较好的动态性能。选择箱体总质量与最大变形量为优化目标,筋板厚度等4个关键尺寸为设计变量,使最大变形量减少了61.22%,并减轻了主轴箱的质量和最大应力。根据灵敏度分析提出了优化方案,为大型摩擦焊机主轴箱结构改进或优化设计提供前提依据。     

数控机床主轴温度控制及热变形测试与研究

以GMB2560龙门铣镗床主轴为研究对象,对数控机床热变形机理进行了分析,建立了温度场以及热变形测试方案,利用FLIR红外热像仪测温技术与米铱激光三角测量仪激光测距技术,对数控机床主轴箱的温度变化与分布数据,以及主轴各个方向的热变形进行了测量。实验测得,机床主轴的Z向伸长量较X、Y向变形量更大,机床的热态性能优异。测试结果为后续进行主轴系统的加工设计和热变形控制奠定了基础。     

数控车床主轴箱力学性能分析及拓扑优化设计

以HyperWorks为平台,对某型号数控车床主轴箱进行力学性能分析,基于变密度法,以主轴箱的相对密度为设计变量,主轴箱体积最小为目标函数,主轴箱静力变形和低阶模态为约束,建立拓扑优化数学模型。基于该方法对数控车床主轴箱进行拓扑优化设计。在保证主轴箱性能和不增加质量的前提下,找到了最优结构布局方案,为企业改进其结构提供了理论依据。     

上海第三（四）机床厂 XH714／1立式加工中心

床身结构：该机床采用十字型整体结构布局，由工作台的左右移动(X向)、滑座的前后移动(Y向)和主轴箱的上下移动(Z向)组成三个进给坐标，床身、立柱、滑鞍、主轴箱、工作台面等均采用高规格、高性能的灰铸铁材料，为机床的抗震性以及精度的稳定性提供了保障，适应高强度切削。     

数控车床主轴箱力学性能分析及拓扑优化设计

以HyperWorks为平台,对某型号数控车床主轴箱进行力学性能分析,基于变密度法,以主轴箱的相对密度为设计变量,主轴箱体积最小为目标函数,主轴箱静力变形和低阶模态为约束,建立拓扑优化数学模型。基于该方法对数控车床主轴箱进行拓扑优化设计。在保证主轴箱性能和不增加质量的前提下,找到了最优结构布局方案,为企业改进其结构提供了理论依据。     

基于动态精度的直驱型高速机床主轴箱静动态特性分析

分析了直线电机驱动型高速立式加工中心Z向进给系统的主轴箱受力情况,根据主轴箱部件力流特征设计了新结构,并将新设计的主轴箱与原有结构进行静力学和模态分析对比,以改善结构静动态特性。为了防止不良主轴激振频率影响主轴箱动态稳定性能,保证高速切削加工时精密零件、模具的表面精度,分析了主轴箱的谐响应性能,以找出激振频率下主轴箱的动态精度特征。分析结果表明,在曲面精加工时,采用12800rpm或18000rpm的主轴转速,激振力对切削加工动态精度影响最小,可以得到最佳切削加工表面精度。     

高速多轴绕线机主轴箱体的模态与谐响应分析

随着主轴转速的提高和绕线轴数的增加,主轴箱体因受多根高速旋转主轴产生的简谐激振力影响,易出现共振现象,从而影响线圈的绕制质量。针对该问题,以最高转速10 000 r/m in,12轴绕线机主轴箱体为对象,根据其结构组成和工作原理分析计算得到其简谐激振力;利用Solid W orks建立主轴箱体的三维模型,基于A N SY S W orkbench平台,分析得到了主轴箱体的前6阶固有频率及振型;采用模态叠加法,分析得到了简谐激振力作用下主轴箱最薄弱部位X、Y和Z方向的幅频曲线和相频曲线;结合前6阶固有频率及振型,该主轴箱临界激振频率约为250 H z,能满足主轴最高转速10 000 r/m in(167H z)的要求。研制的绕线机经用户使用,主轴箱体振动小,线圈绕制质量好。提出的模态与谐响应分析方法能为高速多轴绕线机主轴箱体的结构设计提供理论与技术支撑。     

叶切面最大厚度数值计算与应用

以叶切面最大厚度的数值计算方法为基础,探讨叶切面最大厚度计算的计算机实现,介绍叶切面厚度数值计算法的应用实例.     

广州地铁APM列车制动机理分析

根据广州市珠江新城旅客自动运输系统(APM)列车的运行特点,介绍APM列车制动系统的制动方式及其特点,分析APM列车动态制动和摩擦制动的工作机理及其区别和联系,阐明APM列车制动系统的电控制过程和气控制过程,从而为APM列车制动系统的维护和管理提供一定的依据.     

Natural frequencies of vibration of a class of solids composed of layers of isotropic materials

In a recent paper, the Ritz method with simple algebraic polynomials as trial functions was used to obtain an eigenvalue equation for the free vibration of a class of homogeneous solids with cavities. The method presented is here extended to the study of a class of non-homogeneous solids, in which each solid is composed of a number of isotropic layers with different material properties. The Cartesian coordinate system is used to describe the geometry of the solid which is modelled by means of a segment bounded by the yz, zx and xy orthogonal coordinate planes and by two curved surfaces which are defined by fairly general polynomial expressions in the coordinates x, y and z. The surface representing the interface between two material layers in the solid is also described by a polynomial expression in the coordinates x, y and z. In order to demonstrate the accuracy of the approach, natural frequencies are given for both a two- and three-layered spherical shell and for a homogeneous hollow cylinder, as computed using the present approach, and are compared with those obtained using an exact solution. Results are then given for a number of two- and three-layered cylinders and, to demonstrate the versatility of the approach, natural frequencies are given for a five-layered cantilevered beam with a central circular hole as well as for a number of composite solids of more general shape.     

磨粉机快辊轴承座加工工艺设计

设计了磨粉机快辊轴承座的加工工艺和具体的工装夹具.利用卧式加工中心加工磨粉机快辊轴承座,辅以能够高效快速夹紧的夹具,既可以保证加工精度,又能够提高加工效率.     

某型号飞机起落架支柱减振筒内壁腐蚀原因分析

飞机起落架减振支柱在飞机起落和滑跑时,吸收撞击能量,对飞机安全起降的意义重大.减振筒是减振支柱中的重要部件,本文从工艺流程、理化分析、外场使用和腐蚀机理分析等方面,对减振支柱减振筒内壁的腐蚀原因及危害进行了综合分析,并提出了相应措施.     

电梯轿厢隔振器设计

所谓现代化的电梯是指电梯无论在结构上还是在特性、功能上都要满足人们对电梯提出的越来越高的要求 ,这其中包括①电梯的结构———采用先进的制造工艺及控制技术 ,使电梯的结构越来越紧凑、精巧、坚固、美观及实用 ;②电梯的运行性能———采用先进的自动控制理论、先进的传动与控制技术 ,使电梯在运行过程中具有安全可靠、快速、准确、平稳的特性 ,即使电梯具有良好的乘坐舒适感。而电梯运行过程中的振动 ,则是影响电梯乘坐舒适感的“痼疾”之一 ,影响电梯运行振动的因素很多 ,其中一个因素就是隔振垫的设计。本文将以某大厦一部电梯为例…     

Theory of polyhedrons of positioning accuracy of manipulators

A method of determining polyhedrons of positioning accuracy of mechanical manipulators is developed. Practical significance of the method is illustrated by numerical examples. Polyhedrons of positioning accuracy for a manipulator of 6-R type are calculated for several positions.     

浊度计仪器示值误差测量结果不确定度评定

依据JJG880-2006浊度计检定规程,介绍了浊度计示值误差测量结果不确定度的评定方法,对配制标准溶液所使用的玻璃量器所引入的不确定度分量进行了分析和评定。     

活塞销孔加工工艺的改进

我公司于８０年代末引进Aspera公司年产８０万台冰箱（冷柜）压缩机生产线及软件技术，在压缩机加工中，活塞销孔（如图１所示）的加工是难点之一。用镗床加工，质量一直难以达到要求，废品率很高。后来我们将Aspera公司的加工工艺即精镗后滚光改为精镗后用金刚石铰刀粗、精铰孔，由此解决了这个技术难题。（１）原意大利Aspera公司工艺简述其工艺流程为：钻６．５通孔→扩孔至７＋０．１→粗镗７．４７３＋０．０３６、圆柱度０．０１→精镗至７．９３５＋０．００６、圆柱度０．００２→滚光７．９３８＋０．００６、圆柱度０…     

盘丝极心偏对三爪自定心卡盘找标精度影响的分析

三爪自定心卡盘作为机床的主要附件,已有一百多年的发展历史,尽管目前随着数控技术的不断发展,越来越多地需求高速动力卡盘,但三爪自定心卡盘目前仍有一定的市场。 要保证卡盘可靠地夹紧工件,必须使其有可靠的夹持精度;要保持卡盘的精度,必须要严格控制各零部件公差及误差,如盘丝的极心偏。 　　极心偏是形成圆的渐开线的基圆圆心 (极心 )与盘丝内孔中心不同心所造成的偏差值。它对卡盘精度的影响分两种情况,一是卡爪夹持弧采用配磨,二是卡爪夹持弧采用单磨。本文主要探讨配磨时的影响。 　　卡爪夹持弧采用配磨,即每台卡盘整体…