A/C轴双摆角铣头共性关键技术研究

A/C轴双摆角铣头是中、大规格五轴联动加工中心的关键功能部件。针对A/C轴双摆角铣头共性关键技术进行深入研究,详细阐述直驱技术、夹紧定位技术、齿轮消隙技术、蜗轮蜗杆消隙技术在A/C轴双摆角铣头中的应用。这些共性关键技术的研究将促进我国A/C轴双摆角铣头的研发。     

垂直铣头主轴和C轴回转中心不同轴误差的电气补偿

通过运用FANUC系统功能参数、宏程序、宏变量、PMC程序及参数实现外部原点偏移功能在X向或Y向坐标上进行误差偏移补偿,解决了垂直铣头主轴和C轴回转中心不同轴的问题,提高了垂直铣头的加工精度。     

罗茨鼓风机轴横向断裂分析

通过断口及金相检查分析了罗茨鼓风机轴早期断裂失效的原因,认为该轴工作时受过大的名义扭矩,且选材不合理,其断裂属扭转疲劳脆性断裂。     

垂直伸长铣头传动系统研究

建立了垂直伸长铣头传动系统的模型,对传动系统传动轴的径向变形进行了分析与研究,通过对主传动轴加强刚度,以及加强中间段支承后,在大功率大扭矩条件下,增大了垂直伸长铣头的功率,并改善了轴承寿命、损伤情况和主轴变形情况。     

液压锁紧轴套锁紧扭矩计算与实验研究

液压锁紧轴套是五轴联动机床的关键部件,能够在压力载荷作用下发生较大的弹性变形,锁紧进给轴的转动自由度,对机床定位锁紧和加工精度有重要的影响,锁紧扭矩是液压锁紧轴套设计的重要参数。为研究轴套壁厚、压力载荷、配合间隙及轴套长度4个参数对液压锁紧轴套锁紧进给轴时产生的锁紧扭矩影响,首先用有限元方法计算了液压锁紧轴套工作时的变形、轴套与进给轴之间的接触应力分布;然后在进给轴外表面对接触压力积分得到轴套作用在进给轴上的正压力,进而得到锁紧扭矩;最后在自主设计的实验台上进行锁紧扭矩测试实验,对有限元方法计算数据进行验证。结果表明:有限元方法计算得到的理论数据相对实验数据相对偏差均小于4.87%,验证了有限元方法计算的理论数据可靠性。该有限元方法计算的理论数据可以对液压锁紧轴套结构设计提供参考。     

用高Si/C铸铁生产机床卡盘盘体

机床卡盘盘体工作时,由于高速运转受到很大的离心力,在刀具切削力作用下,卡盘又受到较大的弯曲力矩和扭转力矩的作用,所以要求盘体强度高、刚度好、硬度适中、耐磨性好和低应力不变形,铸件不允许有气孔、缩孔、夹渣和砂眼等缺陷,为了满足上述质量要求,拟用高Si/C铸铁进行试验。     

起动发电机弹性轴断裂分析

针对起动发电机发生的弹性轴断裂故障,通过采用对断裂弹性轴进行宏微观观察、金相组织分析、硬度检测等方法,综合分析判断该发电机弹性轴断裂性质为扭转疲劳断裂失效,弹性轴锥体与转子空心轴之间配合不良是弹性轴发生扭转疲劳断裂的根本原因。进一步研究发现:起动发电机弹性轴采用锥面贴合的方式来传递扭矩,而在实际制造及修理过程中锥面贴合度难以保证,导致工艺可控性差、产品可靠性偏低,存在结构设计不合理的问题。提出将弹性轴锥体结构改成花键结构的建议,以避免故障再次发生。     

A/C数控铣头热变形研究

热变形式是直接影响直驱式A/C轴数控铣头加工精度的主要因素。本文分析AC数控铣头的发热来源,并进行有限元分析。利用热红外成像仪连续测量数控铣头温度变化情况,同时用API测量仪测量与铣头连接的检棒的变形。根据测得数据,建立模型对热变形进行了补偿。实验结果可知C轴的发热和散热情况对数控铣头加工精度有很大影响,通过补偿系统的建立使误差降到0.001 56mm,使数控铣头的精度有很大的提高。     

Capto C6主轴/刀柄接口扭转刚度特性

Capto刀柄与HSK刀柄均为高速数控机床配套使用的刀柄,其动静态刚度、可靠性、安全性等直接影响到被加工零件的质量和加工效率,这两类高速刀柄和主轴接口在工况下的扭转变形是影响整个主轴-刀柄系统刚度及其性能的重要指标。文章运用有限元分析方法分析了两种刀柄在相同过盈量、扭矩等情况下和主轴接口的刚度特性及其规律,研究结果为合理选型高速刀柄提供理依据。     

带C轴光栅尺的数控车削中心应用分析

在数控车削中心C轴定位中增加圆光栅全闭环功能,通过定位阻尼增加系统的稳定性。为了提高机床整体加工性能,在伺服主电机(主传动)的输出轴增加ZF减速机,不仅使C轴作为联动轴在车削过程中具有低速大扭矩,而且大大提高了机床的加工精度。同时,数控系统采用西门子828D,通过准确、精密的智能控制使机床加工性能更加完善。     

风电机组行星传动柔性齿圈变形特点分析

以风力发电机行星传动系统为研究对象,为揭示齿圈变形特点,将齿圈离散为多段刚性轮齿段,对每两轮齿段用理论长度为零的双向扭转弹簧及铰链连接。在行星架随动坐标系下,综合考虑支撑刚度、齿轮啮合时变刚度和齿圈柔性,建立了风力发电机行星传动系统刚-柔耦合动力学模型。分析各构件间的相对运动微位移及齿圈的受力情况,运用牛顿力学推出动力学方程;基于所建模型,分别讨论了不同扭簧扭转刚度、负载力矩、支撑点处径向支撑刚度和周向支撑刚度条件,得到了齿圈的变形特点。该结果可为风力发电机行星传动的设计提供参考。     

数控回转工作台摩擦片式刹车结构研究

分析数控回转工作台摩擦片式刹车结构的工作原理,利用悬臂梁在集中载荷下的挠曲模型推导摩擦片弹性系数和刹车扭矩的计算公式,并应用于实例计算。利用有限元方法校验摩擦片的弹性系数并计算回转工作台的扭转刚度。设计数控回转工作台刹车扭矩的检测试验,测试回转工作台在许用载荷和过载载荷条件下扭矩和形变的关系,验证回转工作台的刹车扭矩和扭矩刚度的计算结果。研究结果为数控回转工作台刹车结构的设计和机床整机调试提供依据。     

低压转子钢30Cr2Ni4MoV扭转镦粗数值模拟

由于扭转镦粗较传统平砧镦粗对锻件施加了扭矩,从而降低了下压载荷,并且使得锻件变形更加均匀。利用DEFORM-3D软件对30Cr2Ni4MoV低压转子钢进行扭转镦粗模拟试验,同时优化工艺参数,证明扭转镦粗锻造法是一种有效改善锻件质量的工艺方法。     

扭杆弹簧硬化强扭理论的研究

提出了扭杆弹簧在塑性硬化扭转时断面应力分布假设、硬化强扭的概念和硬化强扭扭矩、断面残余应力、残余变形角的计算方法.计算结果表明:扭杆弹簧强扭变形量较大时断面存在3种变形区,即弹性变形区、屈服变形区和硬化变形区;按硬化强扭理论可以使扭杆弹簧的承载能力提高80%以上,突破了屈服强扭认为承载能力最大只能提高33%的界限;强扭的应变角可以突破γ≈0.022的界限而达到γ≈0.034以上,计算结果与实际情况接近.     

高锁螺栓连接力学参数关系的实验研究

为了研究高锁螺栓连接过程中拧断力矩、锁紧力矩及预紧力之间的关系,借助普通螺栓连接经典理论推导出了高锁螺栓连接的数学模型。以A286材质的M5、M6、M8型三点高锁螺母及未经自锁工艺处理的高锁螺母与高锁螺栓为实验对象,利用扭拉实验设备,获得了拧断力矩、锁紧力矩及预紧力值。通过推导的数学模型计算出了扭矩系数。实验结果表明:三点高锁螺母及未经自锁工艺处理的高锁螺母的拧断力矩值和扭矩系数值几乎相同。对于三点高锁螺母,收口部位对高锁螺母的拧断力矩几乎没有影响,锁紧力矩是线性叠加到拧断力矩上的。实验结果验证了数学模型的正确性。     

一种直面锁紧装置在主轴松拉刀机构优化设计中的应用

针对某主轴松拉刀机构在实际工作中出现的问题进行深入的分析,发现拉刀座底板塑性变形是主轴无法松刀主要问题。针对该问题提出了一种方案，采用直面锁紧装置替代原拉刀座底板实现力矩传递功能，并通过机械部件强度分析和验算证明直面锁紧装置科学有效。通过现场一年实际运用，该装置不仅解决了拉刀座变形问题，还增加了自锁功能，提高了主轴松拉刀机构的机械性能。     

基于无线传输的动态转矩仪的机械结构设计

各种机械产品的研发、测试分析、质量检验、安全或优化控制中很多都需要进行动态转矩测量。对无线传输的动态转矩仪器的机械结构和主要零部件进行了设计,选用合理的弹性轴、联轴器等零件,并对壳体和底座的结构形状和尺寸进行了设计,提高了动态转矩仪的测量精度和可靠性。     

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 物理检测中常发现试样有不同程度变形,主要有弯曲与扭转变形,严重影响试样物理性能的准确性。文章对宽带试样变形的产生原因及试样变形对物理性能的影响进行了分析。     

Strengthening of parts and semifinished products in the last stage of heat treatment

Conclusions The method proposed here for the strengthening of steel revolution-body-type parts, consisting of heat treatment and plastic deformation by torsion at a running angle of 5–45° per 1 cm length in relation to the previous position, which is carried out simultaneously with the last stage of heat treatment, improves the strength characteristics without impairing the plasticity characteristics.For parts made out of heat-treatable steels the torsion is carried out during tempering after quenching, while for parts made out of non-heat-treatable steels it is performed during the final annealing operation.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 11, pp. 58–59, November, 1985.     

球面磨床专用夹具非线性接触夹紧性能分析

运用ANSYS Workbench对球面磨床的专用夹具部件进行多工况的非线性接触分析,研究夹具各个零件之间的接触状态,分析夹具整体结构和球体的变形量、极限应力、扭转角度以及结合面之间滑移量,确定夹紧螺栓预紧力,校核夹紧机构的可靠性。此方法为球面磨床专用夹具的设计与校核提供参考。