高精度双进给珩磨头的结构静力学分析

珩磨头对珩磨加工质量的影响,主要反映在珩磨头刚度问题上,而珩磨头的结构参数对珩磨头的刚度有重要影响。采用有限元分析方法,利用ANSYS软件得出双进给珩磨头重要部件的应力与变形云图．然后对计算结果进行结构静力学分析,从而揭示影响双进给珩磨头刚度的关键的结构参数,为双进给珩磨头的优化设计提供理论参考。     

大型双进给珩磨头的模态分析

利用Solid Works软件建立大型双进给珩磨头的三维实体模型,将几何模型导入到ANSYS Workbench中,建立有限元模型并对该模型进行模态分析,得出大型双进给珩磨头的固有频率和振型。对结果进行分析,为珩磨头系统的振动特性分析和结构动力特性的优化设计提供依据。     

大型双进给珩磨头的珩磨力数学模型研究

对大型双进给珩磨头进行运动及加工过程分析,并运用牛顿运动定律对珩磨头进行分阶段受力分析,进而分析珩磨头在不同加工过程的受力情况,从而建立珩磨头在不同加工过程中法向力、切向力及轴向往复力的理论计算公式,为珩磨力的精确计算提供参考,并为大型珩磨头强度及刚度的进一步研究打下坚实基础。     

双进给珩磨头小顶杆及小锥体静力学分析

通过有限元分析方法,利用ANSYS软件对双进给珩磨头小顶杆及小锥体进行结构力学分析,从而揭示影响双进给珩磨头刚度的关键结构参数,为双进给珩磨头设计与制造工艺优化研究提供有价值的理论依据.     

双进给珩磨头灵敏度元分析及结构优化

双进给珩磨头,可保证工件一次安装后完成粗、精两道珩磨工序提高加工精度。而采用非接触式气动测量,使珩磨头在加工中实现自动测量,避免了接触式测头对工件的划伤及测头的磨损,同时又减小了机床振动、热变形等对测量精度的影响。因此,双进给珩磨头的灵敏度对加工质量的影响非常大。通过ANSYS软件建模对不同结构参数的珩磨头进行实际加工应用实验,力学分析及灵敏度分析以便简化计算的结果,从而得出影响双进给珩磨头刚度的关键因素,得到结构参数对加工质量影响的规律。     

大型珩磨头油石座结构的参数优化

珩磨加工中,珩磨头的刚度对于珩磨加工质量有着很大的影响,油石座刚度往往是影响总体刚度的关键。以准φ450 mm双进给珩磨头油石座为研究对象,利用ANSYS Workbench软件对其刚度进行分析,并利用参数优化的方法,对多个参数进行分析并找出了最优解,将最大变形量减小了17.1%,验证了利用参数优化对提高珩磨头刚度的可行性,为珩磨头设计与优化提供了依据。     

珩磨力的数学模型研究

珩磨技术作为先进制造技术,精度可达0.002~0.01mm,具有加工精度高、表面质量好、加工效率高、应用范围广的优点。主要介绍了珩磨加工的基本原理,同时根据单油石珩磨加工的基本原理将珩磨加工的过程分成六个阶段,并对每个阶段的受力进行了分析计算,得到大型双进给珩磨头各个不同阶段的珩磨力计算公式,为对大型双进给珩磨头及关键零部件的静力学分析提供了理论依据。     

珩磨头油石刚度变形的影响因素分析

以大型珩磨头为研究对象,利用ANSYS Workbench软件对珩磨头油石进行有限元分析。分析在不同油石压力下,油石刚度变形对珩磨头加工质量的影响,从而确定最佳的油石临界压力,以保证被加工件的精度。分析油石条本身、油石座、锥体、磨头体的刚度以及它们之间的接触刚度对珩磨头油石刚度变形的影响,提出结构优化的改进方案。     

高精度双进给珩磨头的结构优化

以高精度双进给中型珩磨头为研究对象,通过ANSYS软件对磨头体进行静力分析,运用控制变量尺寸优化方法,研究了结构优化在珩磨头中的应用。利用有限元法,在理论研究的基础上,首先运用Pro/E和有限元分析软件ANSYS建立了高精度双进给珩磨头的有限元模型,在此基础上,对磨头体进行了静力分析。通过等应力分布图,找出了待优化的参数,利用有限元分析得出各参数的最优尺寸,获得结构优化的改进方案,最后加以比较验证。在结构优化的同时减轻了自身重量,对提高珩磨头加工精度有重要影响。     

大型珩磨头主要部件工艺的研究

介绍了大型珩磨头主要部件,对主要部件的材料选取、加工工艺路线的编制方法及主要部件间的相关性进行了研究,阐述了主要部件间的相关度准则,应用准则可以提高珩磨头的设计效率。     

双驱滚动支撑直线进给系统动态精度分析

机床运行过程中,其精度可靠性至关重要,这与运动结合部及其承受的载荷有着很大的关系。考虑到工作台的柔性化和进给系统运动结合面的刚度阻尼,建立了双驱动滚动支承直线进给系统动态仿真模型,发现结合面的特性比单部件的柔性化对系统动态误差影响更大。分析了在不同载荷下由于系统振动变形所产生的直线度误差范围和定位精度范围,发现系统受到载荷的频率大小对动态精度变化影响呈现非线性关系。     

数控机床进给系统刚度分析及前馈补偿控制研究

根据滚珠丝杠一端止推和两端止推两种方式,基于弹性力学原理建立了进给系统的轴向刚度模型和扭转刚度模型。分析了刚度对进给系统死区误差的影响,在对轴向变形引起的位移偏差和扭转变形引起的角位移偏差分析计算的基础上,给出了刚度引起的死区误差计算方法。建立了包含刚度环节的进给系统模型,通过仿真对系统动、静态性能和稳态误差进行了分析。为减小刚度因素对系统性能的影响,提出前馈控制方法进行刚度补偿,仿真结果表明该方法提高了系统的动、静态性能,使系统稳态误差减少了58%以上。     

双进给实时检测珩磨头

目前，珩磨普遍采用的一次进给珩磨头，这种珩磨头只能在一次进给过程中实现砂条一次胀缩。因此，通常在发动机气缸套等一些表面加工质量要求较高的场合，均采用两道珩磨工序来实现，先进行粗珩磨，去除加工余量，修整圆柱度以及拉网，之后再安排一道精珩磨，用于抛光以及有特殊要求     

大型双进给珩磨头磨头体的轻量化

以加工直径为450mm的大型双进给珩磨头作为研究对象,使用Solid Works建模,针对三种工况条件采用ANSYS软件对其进行静力学分析,并根据分析结果使用拓扑优化,可以在磨头体圆柱基体上开键槽来减轻其重量,然后用尺寸优化确定键槽的尺寸,得到磨头体最终的优化结构。     

立式双轴双进给数控珩磨机液压系统的研制

介绍了缸体立式双轴双进给数控珩磨机液压系统的工作原理，系统采用了“行程控制”操纵箱控制珩磨头往复运动，换向平稳，精度高，工作可靠。     

双进给珩磨及其应用

双进给珩磨是指珩磨机床的一个珩磨头上有两组不同的油石,分别由两套扩张机构各自控制两组油石在珩磨中的进给运动。如图1所示,是一套双控压进给珩磨头。当活塞1向下,芯杆3通过斜面使一组油石座5沿直径方向扩张;当活塞1向上,芯杆3在弹簧10的作用下向上,通过斜销8使油石座5收缩。同样,活塞套2的上下运动,可控制芯杆套4上下运动,以实现另一油石座6的扩张和收缩。     

基于机电-刚柔混合的H型双驱进给系统状态相关动态特性分析

动态特性是影响H型双驱进给系统定位精度的关键因素。基于重心驱动原理的H型双驱进给系统在位置状态变化时无法保证双轴驱动力合力通过运动件重心造成系统产生动态误差,从而导致H型双驱进给系统的定位精度提升依然存在困难。从H型双驱进给系统的结构特性分析出发,考虑H型横梁和移动部件位置状态对系统动力学参数的影响,建立了H型双驱进给系统刚柔耦合动力学模型。结合伺服电机控制模型,采用状态空间方法得到H型双驱进给系统的机电-刚柔混合模型。利用模态实验验证所建立的动力学模型的正确性。通过数值仿真分析了系统对阶跃信号、S型信号和斜坡信号的响应特性,得到了H型横梁和移动部件位置状态、进给速度状态和同步控制策略对H型双驱进给系统的动态误差、跟踪误差和同步误差大小的影响规律。所建立的机电-刚柔混合模型能够有效地揭示H型双驱进给系统状态相关参数对系统定位精度的影响,可为H型双驱进给系统同步控制和误差补偿研究奠定理论基础。     

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。     

面向正向设计的数控插齿机静刚度建模方法研究

整机末端静刚度对插齿机的静、动特性和加工精度具有重要影响。从正向设计的角度出发，在提出结构件及包含转台在内的功能部件静刚度特性表征方法的基础上，通过分析结构件/功能部件在切削力作用下的变形，获得结构件/部件实际变形矩阵，依据插齿机拓扑结构，建立插齿机静刚度解析数学模型，解决了末端静刚度指标与结构件/功能部件刚度特征间的映射关系建模问题。同时，为验证所建立解析模型的有效性，建立了插齿机有限元模型，对比分析了解析模型与有限元计算结果。所建立的解析刚度模型为开展整机静刚度正向设计提供了理论基础。     

基于伺服电机稳态进给下进给力与电流的关系

介绍了数控珩磨机伺服电机驱动珩磨油石的进给过程,提出利用电流间接检测珩磨油石进给力。建立珩磨油石进给力与伺服电机电流之间的传递数学模型,并运用软件仿真、验证,为交流伺服电机驱动珩磨机在稳态下的恒速进给加工提供理论依据。