卧式加工中心热变形控制与热误差补偿技术研究

从减少发热、控制温升、热误差补偿3个层次对卧式加工中心产品的热变形控制与热误差补偿技术进行了研究。第一层次从高精度功能部件的选用和润滑技术两方面研究减少机床的发热;第二层次从主轴温升控制、中空丝杠温升抑制、结构基础件温度控制等方面研究了冷却在控制关键部件的温升和均衡温度场中的作用;第三层次从数据采集、分析、建模等方面研究了热误差补偿技术。提出的各个层次控制热变形及热误差的具体技术和措施在实际产品中获得了应用,取得了优良的应用效果。     

HDBS系列高速卧式加工中心电主轴油气润滑系统

随着加工中心机床向着高速化发展,油气润滑已成为高速加工中心电主轴最理想的润滑方式.文章介绍了一种应用于高速加工中心电主轴的油气润滑方法,有效的解决了高速加工中心机床电主轴的轴承润滑及冷却问题,对其他机床的电主轴设计具有一定的借鉴及指导作用.     

液体静压轴承在金刚石框架锯上的应用研究

液体静压轴承具有结构紧凑、承载能力大、运行平稳、使用寿命长、摩擦功耗小等诸多优点,在各种机械中得到广泛应用。本文通过对金刚石框架锯主要锯切运动形式分析,以金刚石框架锯锯框水平滑动机构关键件——轴向运动液体静压轴承为研究对象,结合实际建立了该轴承的结构设计模型,通过润滑机理与性能的系统分析研究,实现了对设计方案的有效验证,并满足实用要求。同时根据轴承的性能冗余,对其进一步的结构优化设计进行了研究。     

加工中心主轴热误差建模与检测技术研究

热误差是影响高端数控机床精度的主要因素,主轴系统受热变形影响尤其显著。首先,在分析电主轴热误差因素的基础上,基于齐次变换矩阵建立电主轴热误差综合描述;进而综合采用接触式、非接触式温度场及热变形测量技术,构建主轴热误差测量方案,并结合相关系数法设置关键测温点;基于热误差描述模型及检测数据,建立电主轴热误差模型,成功开发电主轴热误差补偿系统,将加工中心运行过程中的热误差控制在3μm以内,证明了系统的有效性。     

卧式加工中心螺钉连接结合部刚度等效方法研究

文章基于吉村允孝法,将螺钉结合面面压分布规律、相关理论与试验相结合,进行某新构型卧式加工中心螺钉连接结合部刚度等效处理分析与研究,以提高整机动力学计算精度。利用有限元法分析了预紧力-结合面压力分布的作用关系,并建立了应力分布曲线;考虑到连接结构中垫片的影响,进一步提出了带垫片结构的螺栓连接结合面刚度计算模型。最后将结合面刚度法向、切向等效参数代入有限元模型进行计算,并与机床模态测试数据进行比较,以证明该刚度等效模型及方法的合理性及准确性。     

组合结构金刚石圆锯片的有限元模态分析

提出新型组合结构圆锯片基体,为锯切大幅面制品提供了可能的有效途径。针对金刚石圆锯片在锯切加工过程中出现的振动问题,利用有限元软件ANSYS对普通圆锯片和组合结构圆锯片进行了模态分析,得到了各自低阶固有振动频率及主振型图并进行对比。结果表明:组合结构圆锯片和普通圆锯片的低阶振型都明显有节圆和节直径的特点,且都为少节圆或无节圆振型;前12阶扩展模态分布具有一定的规律性,在初始5阶模态状态时频率波动较小,从第6阶模态以后分布波动较大,且波动幅度最大约为30Hz。     

基于模块化技术的新型石材加工中心创新设计

在分析了目前石材行业现状和发展趋势的基础上，根据产品需求的特点，提出了一种基于创新设计理念和模块化设计技术石材制品加工中心，以满足石材行业对功能多、柔性高、精度好等理想加工设备的迫切需求。在确定了设备结构的基础上，通过对模块化设计技术的理解，对新型石材加工中心的结构进行功能模块划分，并对划分的模块进行单独设计，最后把各模块的接口标准化、系列化设计后进行拼接，组合成该新型加工设备。运用模块化设计技术对新型石材加工中心进行创新设计。具有设计周期短、投产快，投资较少等特点。     

振动模态测试技术在金刚石圆盘锯横梁结构优化的应用研究

通过实验模态测试与有限元理论分析相结合的方法，对金刚石圆盘锯的模态特性进行了研究，分别获取了金刚石圆盘锯的各阶固有频率，并用模态测试的实验数据验证、修正了有限元分析的理论模型，以准确的有限元理论模型为基础对金刚石圆盘锯的横梁部件进行了结构优化设计研究。减少了金刚石圆盘锯横梁的刚度冗余，在保证横梁静、动态性能略有提高的条件下，实现横梁的减重设计要求。     

桥式金刚石圆盘锯横梁静动态性能仿真研究

在研究分析桥式金刚石圆盘锯结构、功能的基础上,对金刚石圆盘锯横梁结构进行重新设计以达到降低生产成本的目的.充分利用了CAD设计的全参数化和在一定条件下的CAD和CAE自由传递的特性,对建立的横梁模型运用有限元方法进行了静、动态仿真分析,通过多次改进横梁结构布局建立方案模型来进行仿真研究,最终得出了一种较为合理的结构设计方案.本文结合其它三种改进方案一起进行了具体分析研究,该方案的实施不仅可满足设计要求,而且可使横梁质量减轻约24%,降低了成本,提高了设备的市场竞争力.     

考虑结合面因素的加工中心关键部件动态特性研究

结合面是影响高端数控机床整机刚度的重要因素,工作台竖直移动式卧式加工中心中,结合面对系统动态特性的影响尤其显著。根据机床固定结合面及滑动结合面的特点,将动力学模型中的结合面表达为一系列刚度-阻尼单元;利用影响系数法建立工作台竖直移动式卧式加工中心Y轴进给系统动力学模型,并分析床身-立柱固定结合面、立柱-工作台滑动结合面刚度阻尼特性对系统动力学响应的影响规律,绘制工作台、拖板、立柱位移响应的FFT图。研究结果对于优化机床装配工艺具有指导意义。