机床床身结构的有限元分析与优化

机床床身是机床的重要部件,机床床身设计是否合理,与机床的使用寿命和性能有密切的关系。随着计算机辅助计算技术的发展,我们对机床床身结构的分析过程更加快速,分析结果更加准确,分析方法也日趋多样化;随着我国工业的快速发展,机床需求多样化催生了形式多样、功能丰富的机床床身。本文以立式加工中心的机床床身为研究对象,通过有限元分析来分析机床床身的结构,并在此基础上探讨如何对其进行优化,提高机床床身的性能和使用寿命。     

弧形或圆形龙门结构机床设计

对龙门机床的门式结构进行了分析,为了弥补龙门结构机床的不足,提出了弧形或圆形的龙门结构机床,并对弧形或圆形龙门结构机床进行了初步的设计,对设计中的难题和需要注意的问题进行了初步探讨。     

多用木工机床刀轴支承结构的设计与分析

随着高科技技术的发展，现代新型节能优化设计应用于工业中的各个领域，多用木工机床的诞生填补了老式木工机床刀轴支承结构受力不均，使用寿命低的特点，通过对其优化设计，提高了生产效率，降低了经济成本。本文主要围绕对多台木工机床刀轴支承结构进行工况分析，和改进措施对其结构优化设计，进一步来说明科技创新带给人们的方便，从而保证了木工机床的安全生产，创造更多的经济效益。     

高速铁路道岔数控龙门铣床的尺寸优化研究

针对高速铁路道岔数控龙门铣床基频偏低的问题,以机床整机为研究对象,对其主体结构的动态特性进行了研究,提出了一种基于灵敏度分析的尺寸优化方法。通过对机床主体结构的模态分析和谐响应分析,得到了机床的前10阶固有频率、振型以及幅频响应曲线,并找到了机床结构的薄弱环节;然后对机床进行了灵敏度分析,根据分析结果中各参数对质量与固有频率的敏感程度,选出了机床结构的关键尺寸,随后对机床关键尺寸进行了尺寸优化。研究结果表明:优化后,机床的固有频率得到了提升,并且成功避开了共振频率,可满足机床的设计要求。     

一种三自由度并联机床位置正解的对偶空间方法

提出了一种实现三自由度平动的并联机床结构 ,并对其运动学进行了分析研究 ,提出一种对偶空间方法来获得封闭式位置正解 ,解决了所研究的三自由度平动并联机床的位置正解问题。     

采用间接测量法对VAMT1Y型虚拟轴机床运动学标定的仿真研究

在对虚拟轴机床进行运动学标定的仿真计算过程中 ,采用间接测量法对虚拟轴机床的运动进行间接测量 ,然后通过矩阵重构的方法来解决测量噪声的干扰问题。仿真结果表明 ,虽然在虚轴机床的工作空间里无法将其可能存在的结构误差全部求出来 ,但计算结果完全可以满足机床在工作空间里的运动精度要求。因此采用此方法对虚拟轴机床进行标定是可行的     

机床的总体配置和结构设计(上)

首先从提高机床性能、重视生态环境和关注全生命周期的视角探讨未来机床设计的新方法和机床的结构配置.然后介绍了机床结构优化的基本方法和不同机床结构材料的特点,并从机床结构的质量、刚度和阻尼三者的关系描述了机床轻量化设计的设计流程和应用前景.最后对几种机床结构配置的创新案例进行了分析.     

基于 ANSYS并联机床结构形式的有限元分析

为探讨并联机床结构刚度对并联机床性能的影响,在并联机床刀具顶点受力相同的情况下,利用AN SYS软件对三种并联机床的主要结构形式进行了静刚度有限元分析,得出了三种结构的位移变形、最大应力和动平台的最大位移变形。经过分析比较,认为交叉结构是并联机床比较理想的结构形式。     

任意结构数控机床机构运动学建模与求解

建立了一种适合于任意结构数控机床的机构模型与运动模型及机床运动求解的通用方法。对于具有任意轴数、轴运动方向为空间任意方向的数控机床,均可通过机床机构的型和结构参数来描述其机构模型,并据此建立其运动模型和进行机床运动求解。     

一种三自由度并联机床位置正解的对偶空间方法

提出了一种实现三自由度平动的并联机床结构，并对其运动学进行了分析研究，提出一种对偶空间方法来获得封闭式位置正解，解决了所研究的三自由度平动并联机床的位置正解问题。     

五轴数控机床加工误差动态修正方法研究

为修正五轴数控机床加工误差,提高五轴数控机床加工质量,提出一种新的五轴数控机床加工误差动态修正方法.构建五轴数控机床加工误差计算模型,获取五轴数控机床加工的刀心方位、刀轴方位轮廓误差;锁定误差方位后,通过五轴数控机床误差的动态实时补偿方法,实现五轴数控机床加工误差动态修正.研究结果表明:所提方法可实现全方位、高效率的五...     

机床业大批量定制方法的研究

大批量定制正在成为主流生产模式。探讨了机床业大批量定制的基本方法，指出大批量定制方法中模块化设计、配置设计、导航台和模块化企业是其显著的特点。分析了机床的模块化设计方法。研究了机床的配置设计方法。并以某类数控车床为例，讨论它的模块化设计和配置设计方法及工具。     

数控机床回参考点间歇性故障浅探

结合数控机床回参考点时出现的非典型故障,介绍机床回参考点的原理及方法,并对此类故障进行分析总结,通过分类诊断,排除故障。     

VB语言在数控工具磨床中的应用

针对数控工具磨床适用于多品种刀具加工的特点。介绍了利用VB语言进行界面创建、刀具参数输入及生成数控系统可执行的加工程序的控制软件。它特别适合于经常更换加工品种。有一定加工批量的场合应用。     

弹性支承隔振和机床可移动性的试验研究

文章通过建立机床／刀困二阶振动模型及对机床不设备弹性隔／减振的试验研究和试验数据的回归分析,研究了弹性减振器的性能特点及选用原则,论证了在一定条件采用弹性隔／减振方案实现机床可移动性安装的可行性,提出一组机床重组后的安装性能评价指标。     

一种串并联型机床及其误差分析

多杆件并联及串并联型机床是正在致力研究和开发的新型加工设备,分析了一种新研制的串联型机床的结构及空间误差,推导并验证了主轴平台空间运动误差的数学模型,通过示例计算探讨了连杆的制造误差和滑座的进给误差给刀具空间运动位置精度和平台姿态的影响。     

任意拓扑结构机床运动轴误差传递链建模方法

在对任意结构机床进行空间几何误差建模时,必须要获得该机床运动轴误差传递链,从而基于微分变换实现任意结构机床误差建模。通过运用多体系统理论,构建任意结构机床拓扑结构与低序体阵列,利用机床拓扑结构与低序体序列提出了机床运动轴连接支承件相对运动矩阵与机床支承件连接矩阵概念,建立了获取运动轴误差传递链的数学模型。该数学模型将描述机床拓扑结构的低序体序列与机床支承件相对运动关系结合起来,给出了获取任意机床运动轴误差传递链的建模方法。并且将利用此建模方法获得的运动轴误差传递链运用于基于微分变换的机床空间几何误差建模中,实现了对任意结构机床空间几何误差建模。最后以五轴立式加工中心为算例,验证了该运动轴误差传递链建模方法的有效性。     

多轴数控机床的在机测量方案创成及优化方法

多轴数控机床的在机测量会存在冗余运动自由度,由此导致一个测量任务会有多个与之对应的伺服运动方案,而确定最优的伺服运动方案,是保证在机测量性能的前提。针对这一问题,提出一种基于机床功能且面向测量任务的在机测量运动方案创成方法：采用多体系统理论及齐次坐标变换方法对被测对象的几何特征及数控机床的运动形式进行数学解析;建立以被测几何特征为自变量、以机床伺服运动为因变量的函数方程;求解该方程获得所有可能的测量运动方案。在此基础上,通过分析方程解的取值范围,验证所有测量运动方案的功能;考虑到数控机床的结构及伺服特性对测量精度的影响,提出了测量方案性能评价准则,并据此确定最优的测量方案。在某数控成形砂轮磨齿机上进行了齿形偏差的在机测量,试验结果验证了该方法的有效性和可行性。利用该方法确定的最优在机测量方案测量精度高、重复性好。     

An accuracy design approach for a multi-axis NC machine tool based on reliability theory

Accuracy design constitutes an important role in machine tool designing. It is used to determine the permissible level of each error parameter of a machine tool, so that any criterion can be optimized. Geometric, thermal-induced, and cutting force-induced errors are responsible for a large number of comprehensive errors of a machine tool. These errors not only influence the machining accuracy but are also of great importance for accuracy design to be performed. The aim of this paper is the proposal of a general approach that simultaneously considered geometric, thermal-induced, and cutting force-induced errors, in order for machine tool errors to be allocated. By homogeneous transformation matrix (HTM) application, a comprehensive error model was developed for the machining accuracy of a machine tool to be acquired. In addition, a generalized radial basis function (RBF) neural network modeling method was used in order for a thermal and cutting force-induced error model to be established. Based on the comprehensive error model, the importance sampling method was applied for the reliability and sensitivity analysis of the machine tool to be conducted, and two mathematical models were presented. The first model predicted the reliability of the machine tool, whereas the second was used to identify and optimize the error parameters with larger effect on the reliability. The permissible level of each geometric error parameter can therefore be determined, whereas the reliability met the design requirement and the cost of this machining was optimized. An experiment was conducted on a five-axis machine tool, and the results confirmed the proposed approach being able to display the accuracy design of the machine tool.     

基于刚柔耦合的成形磨齿机动态特性分析

成形磨齿机具有高精度、高响应等特点,滚珠丝杠进给驱动机构是机床的重要组成部分,它的动态特性直接影响机床的加工质量和效率。对其关键部位---滚珠丝杠进行柔性化,利用SolidWorks , ANSYS , ADAMS建立机床进给驱动系统刚柔耦合多体动力学模型,得到机床的动态特性曲线。通过理论分析与仿真结果对比以及多刚性体模型和刚柔耦合模型仿真结果对比,验证建模方法的可行性,为提高仿真结果的正确性提供研究方法。