A/C双摆角铣头C轴精度控制技术研究与应用

数控机床各项精度相辅相成,通过对A/C双摆角铣头C轴精度的误差分解,针对每一项引起C轴精度异常的原因,逐项分析误差检测方法及精度控制研究,最终将C轴精度由局部改善变为全面改善,有效提高C轴加工精度,避免由于C轴精度偏差所导致的零件质量问题.     

A/C轴双摆角铣头的设计

基于普通龙门加工中心基础上而设计的A/C轴双摆角机械传动铣头,可以针对不同型号的数控龙门铣床进行量身定做;可以为企业利用现有龙门加工中心进行升级改造实现五轴联动加工的愿望;也可以为机床制造工厂设计A/C轴双摆角铣头提供参考.     

A/C轴双摆角铣头的动态特性分析

应用有限元法在两种工况下对铣头进行了模态分析,得到其固有频率、模态振型等参数.分析结果表明,铣头的固有频率与A轴的工作角度无关,铣头壳体是影响铣头整体动态性能的薄弱环节.该分析为企业对铣头及机床的进一步结构设计和优化提供了重要依据.     

A/C轴双摆角铣头发展现状与关键技术

A/C轴双摆角铣头是中、大规格龙门式五轴联动加工中心的关键功能部件。分析了国内外A/C轴双摆角铣头的发展现状,指出了国内现有水平与世界先进水平的技术差距,并详细阐述了该类产品的关键技术,主要包括直驱技术、机械传动消隙技术、旋转轴夹紧定位技术、A轴自动交换技术,几何误差检测与补偿技术,详细阐述了各个关键技术的技术特点以及在A/C轴双摆角铣头中的应用方法,对我国A/C轴双摆角铣头今后的研发工作起到了重要的推动作用与借鉴意义。     

基于锤击法的木工双摆角铣头模态分析

根据多体系统理论与模态分析原理,综合考虑木工双摆角铣头的结构特点,确定采用试验模态分析方法,研究木工双摆角铣头的振动特性;提出运用PULSE多分析仪系统,采用锤击法对木工双摆角铣头整体结构进行试验测试分析;得出木工双摆角铣头前六阶模态对应的固有频率、阻尼比和结构模态振型,结果表明该木工双摆角铣头抗振性能满足木材加工要求。     

直驱式双摆角铣头C轴传动部分有限元分析

直驱式大功率A/C轴双摆角铣头中C轴采用两个力矩电机并联的方式来传递转矩,因此C轴传动部件的长度较大,且承受较大的转矩。用有限元方法分析C轴传动部件的扭转刚度,发现隔套的扭转变形量在C轴传动部件中占有较大的比例。在C轴结构设计允许的范围内,通过降低隔套长度并增加其外径,可以有效地增加C轴传动部件的刚度。     

直驱式A/C轴双摆角铣头模态分析

用有限元方法计算了直驱式A/C轴双摆角铣头的振动特性,给出铣头结构的前4阶振型,研究了A轴摆角对铣头结构固有频率的影响。铣头在工作中其固有频率为区间值,1阶固有频率(120.48,122.91),2阶固有频率(139.68,142.08),3阶固有频率(328.68,331.9),4阶固有频率(369.68,372.45)。该计算为该类型铣头的设计和改进提供技术支持。     

铣头自动交换技术在A/C轴双摆角铣头中的应用

针对A/C轴双摆角铣头的结构特点,研究了A轴自动交换过程中的A轴自动交换原理、对接元件的对接过程、对接元件的过定位问题以及A轴与铣头库的定位问题。通过对样机试制与实验验证,充分证明了该技术的合理性。     

A/C轴双摆角铣头定位精度与重复定位精度检测

A/C轴双摆角铣头的定位精度与重复定位精度是影响数控铣床加工精度的重要因素。对铣头的定位误差进行了详细分析;介绍了利用激光干涉仪对其定位误差与重复定位误差进行测量的方法,设计了其主要部件A轴与C轴的定位误差与重复定位误差的检测方案。通过测量得到有关实验数据,对实验数据进行整理分析,得出实际定位误差与重复定位误差,与预先的精度设计指标相比较,满足实际加工精度要求和设计要求。     

直驱式A/C轴双摆角铣头的研发与应用

<正>一、概述五轴联动加工中心是航空、航天、军工、发电设备等重要工业部门的关键设备,而A/C轴双摆角铣头又是中大规格五轴联动加工中心的核心功能部件。由于A/C轴双摆角铣头结构紧凑,摆角范围大,A轴可达±110°,C轴可达±360°或n×360°,因此,常用于加工具有复杂曲面的大型精密零部件,例如飞机的机身结构件、风力发电机     

双摆角数控万能铣头静力学分析

数控万能铣头作为五轴联动数控机床的核心部件,其结构和性能在很大程度上决定了整台机床的性能。利用ANSYS Workbench有限元分析软件,将不必要的零件简化为质量点添加到模型中,并考虑A轴摆动时的不同工况,分两步对铣头进行静力学分析。结果表明铣头末端的最大位移由于A轴的摆动存在波动,C轴轴承联接处应力最大,是铣头的薄弱环节。另外,提出了一种新的施载、试验方法,并通过试验得到了铣头承受不同载荷时的实际变形,同时有效的验证了仿真的可行性与正确性。为万能铣头的设计及优化提供有效的技术支持,对解决万能铣头加工精度问题也具有一定的指导意义。     

直驱式A/C轴双摆角铣头的扭转刚度

大功率、直驱式双摆角铣头是高档五轴联动数控铣床的核心部件,欧美等工业发达国家将其作为战略物资限制出口,因此自主研发该类铣头对提升国防安全具有重要意义.简要介绍了自主设计铣头的机械结构以及主要性能参数,用有限元方法计算了铣头在C轴转动和C轴锁紧2种工况下的扭转刚度,得到A轴摆角与铣头整体结构刚度的关系曲线图,A轴摆角为0时铣头的扭转刚度最大,A轴摆角为90°时铣头的扭转刚度最小,铣头在锁紧时较转动时的扭转刚度大.该计算可以对铣头的设计和结构改进提供技术支持.     

可换A轴头式双摆角铣头市场发展前景

分析了国内外同类型双摆角铣头的发展水平及发展空间,针对常规双摆角铣头和可换A轴式双摆角铣头进行了对比分析,从中寻找发展契机。     

双摆角铣头摆角切削力矩的计算研究

双摆角铣头是高档数控机床的关键功能部件之一。双摆角铣头结构是实现大型数控龙门镗铣床及加工中心五轴联动的主要形式。首先介绍了通过实验方法计算切削力的过程,在摆角范围给定的条件下,通过理论推导和计算给出了某种结构A/B双摆角铣头摆角切削力矩的计算公式,最后通过特殊位置和任意位置进一步验证了公式的正确性。摆角切削力矩是摆角驱动力矩的重要组成部分,此计算公式的研究对摆角铣头的结构设计具有重要的指导意义。     

基于灵敏度权重的双摆角铣头传动精度定量分配

针对基于行星减速机构的双摆角铣头传动部分结构复杂,传动误差影响因素众多,导致传动精度分配困难的问题,提出了一种灵敏度计算与加权分配相结合的传动精度定量分配方法。首先建立双摆角铣头传动链的误差模型,根据其定位精度要求和传动误差分析结果确定总传动误差允许值;然后根据各传动误差项对总传动误差影响的灵敏度值,筛选出对传动精度影响较大的误差项,并对其灵敏度值进行归一化处理;最后对较大误差项进行加权分配,得到符合精度设计要求的16种精度分配方案,进而选出满足经济性要求的方案。该方法推导过程物理意义明确,操作性强,可避免低灵敏度误差项对精度分配的干扰,提高了精度分配效率,对多误差复杂系统的精度优化分配具有指导意义。     

直驱式A/C轴双摆角铣头故障树分析和泄漏问题改进

可靠性是直驱式A/C轴双摆角铣头的一项重要技术指标。通过对双摆角铣头总体结构故障树分析,建立双摆角铣头系统等效可靠性串联模型和故障树模型,采用故障树分析法排查系统中的故障形式,得出双摆角铣头系统的关键性环节,为系统改进及故障诊断提供参考依据。并针对泄漏出现的问题,提出解决办法,取得了良好的效果。     

多轴机床双摆铣头力矩电机制动分析

提出力矩电机常见制动方式及优缺点,分析了利用液压方式对多轴机床双摆铣头力矩电机的制动原理,利用Pro/E软件对提出的制动方案进行了三维结构设计;通过理论计算得出施加载荷的大小,并使用有限元分析软件AnsysWorkbench对黄铜制动套进行了仿真分析,得出黄铜制动套的应力、应变变形图,由应力、应变变形图观察到最大变形的区域位置及其应力、应变大小,以此进行可用性分析,为多轴机床双摆铣头力矩电机的液压制动方法的实际应用提供了理论依据。     

基于激光干涉仪的A/C轴双摆角铣头定位误差检测与辨识

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.分析了A/C轴双摆角铣头的误差构成,包括两个定位误差、三个尺寸误差与三个角度误差,分析了三个尺寸误差与三个角度误差的检测手段与补偿方法,针对两个定位误差采用Renishaw激光干涉仪并配以RX10回转基准分度器的方法进行检测,介绍了Renishaw回转轴测量系统的工作原理,并详细说明了利用该系统进行A轴与C轴定位误差检测的方法.     

直驱式A/C双摆角重型铣头力学分析

基于直驱式A/C双摆角重型铣头结构几何模型建立了整机有限元模型,采用杆单元等效模拟连接轴承,并对其进行了力学分析.双摆角铣头在工作过程中,其固有频率和电主轴末端位移随着A轴摆角的摆动而波动,并且整机性能由其结构薄弱环节C轴组合轴承决定.     

双摆角铣头万向架拓扑优化设计

结构优化方法在实际工程中得到了越来越广泛的应用,文中综合考虑各种结构优化方法的适用性,并选择了拓扑优化方法,采用ANSYS软件拓扑优化模块对双摆角铣头万向架结构进行优化.优化改进后,在刚度、强度满足设计要求的情况下,万向架质量减少了21％,优化效果显著.