立式加工中心静刚度分析与试验研究

机床静刚度是机床的重要性能指标之一,其试验与评价对机床结构的改善和加工精度的提高有着重要意义。以某型号立式加工中心为研究对象,通过Creo软件建立三维模型,利用有限元分析技术仿真分析数控机床结构。同时,基于LabVIEW设计一个机床静刚度测量系统,并对立式加工中心进行静刚度试验。试验结果与仿真结果误差为7.2%,验证了有限元模型的准确性。试验的机床刚度非线性度为±3%,说明该机床的性能较为稳定。     

加工中心立柱与床身螺栓联接对立柱静刚度的影响

建立了DVG850高速立式加工中心的简化模型,对立柱和床身之间的螺栓连接进行了研究,通过ANSYS workbench模块得出了不同螺栓直径和凸缘厚度配合下立柱的100组位移数据.建立了螺栓直径-凸缘厚度-整机静刚度的三维曲面图、螺栓直径为27 mm时的凸缘厚度-整机刚度曲线图,并进行了分析.通过对数据和图谱的分析,得出了螺栓直径和凸缘厚度对联接刚度的影响规律,并找出了最佳的几组配合.利用数值分析方法拟合出相应配合的函数,为螺栓连接的配合选择提供了理论依据,也对其他的连接刚度分析起到了一定的指导作用.     

小型立式加工中心立柱的静刚度分析

采用三维设计软件SolidWorks建立MCV2520立式加工中心立柱实体模型,导入软件ANSYS后,对立柱进行了静态有限元分析,从而验证了立柱结构静刚度设计的合理性,也为立柱的优化提供了重要的依据。     

DVG850高速立式加工中心立柱静刚度分析

基于Workbench有限元分析软件对DVG850高速立式加工中心立柱的四种布筋形式分别进行了静刚度分析,并对立柱壁厚、筋的高度以及立柱顶部开口的大小进行了参数优化,对立柱的设计具有重要指导意义.     

螺栓组布局对连接结构承载能力和剪切刚度的影响

螺栓连接广泛运用于航空航天与机械工程等领域,其承载能力与剪切刚度是衡量连接可靠性的重要指标。以单搭接螺栓组连接板为研究对象,从分析螺栓连接板的剪切失效过程出发,建立螺栓连接板的等效剪切刚度模型,应用静力拉伸实验测试螺栓连接板的位移载荷响应曲线,讨论螺栓组布局对承载能力和刚度的影响。结果表明：螺栓组布局角度对连接板的承载能力和剪切刚度有一定的影响,布局角度从0°增加到45°时承载能力和刚度逐渐减小,布局角度从45°增加到75°时承载能力和刚度逐渐增大;螺栓组布局角为0°时,连接板承载能力与等效剪切刚度最大,而布局角为45°时最小;不同布局角下连接板的承载能力最大约相差11.05%,等效剪切刚度最大约相差12.02%。     

卧式加工中心主轴静刚度特性的试验研究

介绍了卧式数控加工中心主轴的静刚度特性所开展的试验研究.根据预加载荷测得的静刚度试验数据,应用最小二乘法拟合得到主轴在加载和卸载时的静刚度曲线.研究后发现,主轴卸载刚度大于加载刚度:相同结构尺寸机床,主轴最高转速低的机床主轴静刚度要高于主轴最高转速高的机床;相同最高转速和结构的机床,尺寸大的机床主轴静刚度要高于尺寸小的...     

螺栓法兰联接刚度的计算

介绍了两种有关承受外力矩的螺栓法兰联接刚度的计算方法 :以Waters法和Timoshenko法为基础 ,并对两者进行比较 ,得出后一种方法 ,它考虑了螺栓位置疏散性以及法兰 短节联接刚度 ,计算出的螺栓法兰联接刚度更符合实际。     

减速机及螺栓刚度对机械臂动态性能的影响

串联型6自由度机械臂末端刚度比较差,在高速运动过程中会出现严重的抖动问题,尤其是在起停阶段该问题更加突出。设计阶段为了避免机械臂出现抖动问题,需要对机械臂的动态性能进行准确地计算和优化。文中将减速机的扭转刚度和螺栓刚度加入到仿真分析中,采用Hyperworks软件建立5个仿真模型,用有限元软件ABAQUS对仿真模型进行求解,获取机械臂的前4阶固有频率和振型。通过振动测试获取机械臂整机的前4阶固有频率和仿真分析结果进行对比,找出准确计算机械臂动态性能的有效方法,并以此仿真方法找出结构刚度的薄弱环节,完成机械臂的结构优化及减速机的选型工作,缩短研发周期,降低设计开发成本。     

螺栓联接结构接触应力及结合面刚度影响因素研究

在考虑板与板以及螺栓与板间非线性接触、摩擦和螺栓预紧力等影响因素基础上,构建螺栓联接结构的三维有限元分析模型。基于被联接件压应力呈圆锥体分布假设,推导出接触应力分布三次数学表达式,计算结果与有限元数值模拟结果相比最大偏差为9.2%;基于有限元计算,分析不同被联接件厚度、不同螺孔间隙以及不同螺母直径对结合面刚度影响规律,获得结合面刚度计算经验公式,与有限元分析结果相比,公式计算最大偏差为5.24%。     

计算紧螺栓联接系统刚度的一种新方法

由工程力学可知:一个弹性体受力后要发生变形,同时,在其内部积蓄了一种能量,这种能量称为变形能.在变形过程中,如不考虑能量损失,积蓄在弹性体内的变形能U,在数值上等于外力所做的功,即U=W.当外力由零增至P时,由积分结果可知:W=PΔL(其中ΔL为弹性体的变形),其几何意义,如图1所示,三角形OPD面积即为外力所做的功,也即弹性体的变形能.图2所示为螺栓联接系统的力--变形图.图中Q0为螺栓联接系统所加的预紧力,Δ10、Δ20分别为螺栓和被联接件受预紧力Q0后的变形.所以,加预紧力后:     

加工中心机械系统常见故障与维修

在加工中心维修实践的基础上,对加工中心机械系统常见故障进行归纳和阐述,全面分析故障产生的原因,系统介绍检修的具体步骤,提出相应的改进措施。     

一种数控加工中心工艺文件编制方法

分析数控加工中心工艺的特点及改进传统工艺编制方法的必要性。介绍一种适合数控加工中心特点的零件加工工艺的编制方法。     

车铣复合加工中心的Y轴实现形式及加工对象

分析、总结了国内外车铣复合加工中心的差距,介绍了车铣复合加工中心的Y轴实现形式和加工对象.     

An intelligent sensor fusion system for tool monitoring on a machining centre

The objective of this paper is to construct an intelligent sensor fusion monitoring system for tool breakage on a machining centre. Since none of the sensing and diagnosis techniques have proved to be completely reliable in practice, an intelligent tool-monitoring system consisting of a neural-network-based algorithm and a sensor fusion system is proposed. The dual sensing signals of cutting force and acoustic emission are used simultaneously in the proposed system owing to good correlation existing between them, and, a self-learning neural-network algorithm is used to integrate multiple sensing information to make a proper decision about tool condition. The results show good performance in tool-breakage detection by the proposed monitoring system, especially where there is high interference.     

进口加工中心系统改造初探

MC340／TWIN是德国STAMA公司生产的双主轴加工中心,由于烧毁严重,无法恢复原系统。技术改造工作采用德国SIEMENS－840D控制系统更换原机床配置的日本FANUC－15M系统,涉及到大量的硬、软件技术,文章简略地介绍了有关的改造方法和技术。     

加工中心热误差补偿的研究

热误差是加工中心的最大误差源。通过对机床热特性的实验和分析，利用神经网络模型对热误差进行了补偿，取得比较好的效果。     

基于加工中心的在线检测技术的研究

随着计算机集成制造系统的深入发展,计算机辅助检测已成为CIMS中集成质量系统的关键环节.研究了CIMS环境中基于加工中心的在线检测技术,开发完成与机床进行通讯的专用接口通讯板卡,具有信号隔离、信号变换、信号传递等功能.讨论了测头选用方法.在分析进给速度对检测精度影响的基础上,构造了一种适用于在线检测的扩展时间分割增量插补算法.最后,介绍了检测系统软件的功能.     

基于实例推理的数控加工中心快速开发系统研究

基于实例推理(Case-Based Reasoning,CBR)是目前在快速开发系统中应用较为广泛的一类方法,它克服了传统的基于规则推理系统中知识难于获取和推理的脆弱性等缺陷.建立以基于实例推理为基础、针对三维制图软件Pro/E、采用面向对象的知识表示方法实施的数控加工中心快速开发系统.该系统可以快速根据客户订单生成设计方案,从而为缩短产品开发周期奠定了基础.     

Impact of environmental contaminants on machining properties of metalworking fluids

Increased attention to metalworking fluid (MWF) management has neglected to assess the effect of continued use on the functionality of contaminated fluids. To address this, experiments have been conducted to evaluate the lubricating, cooling, corrosion inhibition, and surface roughness functionalities of metalworking fluids subjected to both extended industrial use and contamination in a laboratory setting. The results of these experiments show no reduction in any evaluated functionality for used metalworking fluids. Metalworking fluids artificially contaminated with calcium, chloride, or hydraulic oil only exhibited reduced lubricating and cooling functionality when calcium levels were so high as to cause emulsion destabilization.