五坐标数控龙门加工中心动态优化设计

在大型高架桥式、高速、高精度五坐标龙门加工中心的动态设计中,通过动态测试的方法获得导轨结合面的特性参数并将其应用到数字仿真模型中,提高了模型的精度;在加工中心的结构优化设计过程中,提出了灵敏度分析法和基于动刚度的结构优化法,对主要部件的内部筋板结构进行了与传统方法不同的设计,提高了加工中心的动静态特性;针对加工中心在工作过程中不可避免的共振问题,巧妙利用机床的附属设备设计了抑制振动的调谐阻尼器。     

高架桥式五坐标龙门加工中心整机动特性分析

基于试验识别机床各结合面参数，本文建立了机床整机有限元模型，并进行了静态、动态和谐响应分析，在此基础上找出机床结构的薄弱环节，为机床结构优化设计提供技术支持。     

四川长征：五坐标横梁移动式龙门加工中心

四川长征机床集团有限公司主要从事普通升降台铣床、重载式升降台铣床、数控床身铣床、立式加工中心系列、卧式加工中心系列、龙门加工中心系列、滑枕式加工中心、数控铣床、数控车床和大型专用设备的研发、生产及销售。现为国家机电工业重点骨干企业、进出口自营企业、省科技先导型企业．在全国铣床行业中首家通过ISO9001质量认证。2002年被省科委确定为首批四川省制造业信息化示范企业。     

XK1020高速龙门加工中心机床动态分析

在XK1020高速龙门加工中心的设计中,通过建立高速加工中心机床的三维有限元模型,利用有限元分析软件ANSYS对XK1020横梁部件做静变形计算、模态分析和动力响应分析,找出影响整机动态性能的薄弱环节并提出结构设计修改方向,从而使机床具有更好的静态、动态特性.     

GS5200龙门五面加工中心横梁部件动态特性分析

针对GS5200龙门五面加工中心的横梁关键部件,通过建立三维有限元模型,在考虑重力和切削力作用下,计算出横梁部件的静态变形;利用有限元分析软件对该部件进行模态分析和动力响应分析,得到系统固有频率和各阶振型图,并进一步分析了结合面参数变化对横梁滑箱系统整体动态特性的影响,找出影响部件动态性能的薄弱环节.     

四川长征机床公司五坐标横梁移动龙门加工中心通过鉴定

2011年9月27日,四川长征机床公司担负的国家科技重大专项GMC4000H／2五坐标横梁移动龙门加工中心,通过了四川省科技厅组织的鉴定委员会的鉴定。     

直驱式高速龙门五轴加工中心横梁的设计

以一种直驱式高速龙门五轴加工中心的横梁为研究对象,介绍了龙门式横梁的载荷特点,对焊接横梁和铸造横梁进行了对比分析,对应用于直驱式高速龙门五轴加工中心横梁的筋板结构、截面形式、导轨和直线电机的布置形式进行了分析,指出焊接横梁更适用于直驱式高速龙门五轴加工中心.     

龙门起重机结构系统的动态优化设计

对龙门起重机动态性能影响最大的动态特性参数通常是其动刚性,即在满载情况下,龙门起重机结构系统在垂直方向的最低阶固有频率。因此,在动态优化设计中往往以提高龙门起重机结构系统的动刚性,来提高整机的动态性能。本文利用大型通用有限元分析软件ANSYS对集装箱龙门起重机结构系统进行基于动态特性的优化设计,使产品在设计阶段就可以预测其动态特性,这样可有效减小系统的振动,提高整机工作性能。     

GS5200高速精密五轴联动龙门加工中心关键技术研究

结合 GS5200 型机床的研制情况,详细介绍了高速精密五轴联动龙门加工中心的应用及研发的关键技术.     

龙门加工中心移动横梁关键结构设计与优化

龙门加工中心移动横梁承受滑座、滑枕等零部件的重量及自身重力的情况下产生弯曲变形,为降低横梁受力变形量和提高横梁静动态特性,采用两种方法对横梁进行优化设计。设计了8种横梁筋板结构及对横梁上导轨面悬臂支撑结构进行了优化设计,运用有限元分析软件对横梁进行了静力学与模态特性分析,得到横梁结构总形变位移量和前六阶振型频率。结果表明,因横梁自重引起的变形占总变形的45.1%;井型结构设计最优,其总形变位移量降低了8.98%,质量减轻了329kg,一阶固有频率提高了2.40%,具有良好的静动态特性;筋板结构设计的作用主要体现在减轻横梁质量上,上导轨悬臂支撑结构倾斜设计的作用主要体现在减小横梁弯曲变形上,两种方法的结合使用可有效提高横梁性能。     

面向MEMS制造的高速精密定位平台的动力学仿真和结构设计

基于音圈电动机直驱,提出一种采用新型弹性解耦机构的2自由度笛卡儿坐标高速高精度定位平台。该平台将电动机放置在基座上,使运动惯量大大减小,从而使实现定位平台的高速高精密运动成为可能。阐述了该定位平台的弹性解耦原理,采用有限元分析与机械系统动态仿真相结合的方法,对定位平台的高速动力学行为进行研究。通过机构的刚体和弹性动力学分析,基于定位平台的动态响应,对弹性解耦机构中的关键部件——弹簧,进行动态优化设计。详尽地探讨了铰链弹性对弹簧刚度和预载选配的影响,以及弹簧刚度和预载对定位平台运动的影响规律,并给出弹簧刚度和预载的匹配曲线,从而为该类制造装备的动力学设计和样机建造奠定了重要理论基础。精度试验表明,该高速精密定位平台的各项指标均达到了设计要求,证明了设计理论的正确性。     

动力学边界模拟中的振型修正与模态截断

对于航空复杂试件,通过柔性夹具动力学优化设计,模拟真实结构以为试件提供给试件的动力学边界,是亟待解决的问题。文中对振动试验中位移响应进行分析,强调指出,模拟结构真实动力学特性,要求试验试件与原试件的固频及振型一致。固频模拟较易实现,振型模拟则否,故文中主要关注振型模拟。对模态截断和振型修正这两个重要问题进行研究,给出以能量范数表示的模态截断判别函数,以及基于线性空间变换的振型修正方法。     

CURRENT STATUS AND FUTURE DIRECTION IN THE NUMERICAL MODELING AND SIMULATION OF MACHINING PROCESSES: A CRITICAL LITERATURE REVIEW

This paper presents a literature review on modeling and simulation of the metal cutting process, with special consideration to difficult-to-cut materials. The critical issues in the modeling of the cutting process are presented and investigated, which include the identification and formulation of the material constitutive equation, as well as the models that describe the tribological and thermal interactions at the tool-chip interface. The available approaches for generating constitutive data are critically examined, and their advantages, capabilities and limitations are discussed. The formulation of the constitutive equation significantly affects the accuracy of the finite element (FE) simulation. The evaluation criteria proposed recently by the authors to assess the goodness of different constitutive relationships for the machining process are presented. It is shown that more accurate simulation can be obtained when using a pressure-dependent friction model, compared to that with uniform coefficients. Similar conclusion can be drawn in relation to expressing the thermal contact resistance (or conductance) as position dependent, being directly correlated to the local contact pressure at the interface. In addition, the current applications and future directions of the finite element modeling (FEM) of the metal cutting process are summarized.     

工程车辆非线性橡胶悬架系统的动态仿真与试验研究

在对某工程车辆非线性橡胶悬架系统进行试验研究的基础上,建立其非线性动力学模型和Simulink动态仿真模型,采用Simulink集成的隆格库塔方法对复杂非线性动力学方程组进行求解,并进行时域的仿真分析,得到各个工况和测点下的动态响应结果与试验基本一致,验证动力学模型及Simulink仿真模型的正确性.该动态模型可用于分析和评价车辆悬架系统的减振性能,并为橡胶悬架系统的参数优化打下基础.     

柔索驱动并联机器人动力学建模与数值仿真

柔索驱动并联机器人采用柔索代替连杆作为驱动元件,并结合了并联机构和柔索驱动的优点。500 m口径大射电望远镜(Five-hundred meter aperture spherical radio telescope, FAST)粗调系统通过6根索长的协调变化使馈源舱作跟踪射电源的6自由度运动,其工作特点与并联机器人类似,因此可被看作柔索驱动并联机器人。基于此,根据FAST 5 m缩比试验模型,首先应用悬链线解析表达式推导出柔索两端固定时索端拉力与索长之间的关系,用于求解特定长度的驱动柔索对处于某一位姿的馈源舱的作用力。其次,对该舱索系统进行逆运动学分析,采用拉格朗日方程建立柔索驱动并联机器人的逆动力学模型。最后,针对FAST 5 m缩比模型的设计方案进行动力学仿真,数值结果表明该动力学建模是合理的。     

FORCE ANALYSIS AND DYNAMIC SIMULATION OF THE PLAIN FLOWDISTRIBUTION PAIR IN A RADIALPISTON HYDRAULIC

ＦＯＲＣＥＡＮＡＬＹＳＩＳＡＮＤＤＹＮＡＭＩＣＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮＯＦＴＨＥＰＬＡＩＮＦＬＯＷＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮＰＡＩＲＩＮＡＲＡＤＩＡＬＰＩＳＴＯＮＨＹＤＲＡＵＬＩＣＭＯＴＯＲＬｉＹｕａｎｘｕｎ；ＣｈｅｎＺｈｕｏｒｕ；ＺｈａｎｇＳｈｏｕｌｉ；...     

副油箱弹射系统的力学分析与软件协同仿真

完成副油箱弹射系统的力学分析与软件协同仿真。首先,分析某型副油箱弹射机构多体系统的运动和受力,利用SolidWorks和ADAMS软件,建立弹射机构的虚拟样机,进行动力学仿真;进而,对恢复弹簧进行动塑性冲击的理论分析,并利用Ansys和LS-DYNA软件对弹簧进行有预应力的冲击响应仿真。仿真结果表明,弹射机构可以顺利解锁进行弹射工作,弹射速度满足设计要求,与实际机构工作情况吻合;仿真得到的弹簧塑性变形和残余应力的分布规律与实际情况吻合,为弹簧的进一步优化设计工作提供有效的参考依据。     

DYNAMIC MODEL AND SIMULATION OF A NOVEL ELECTRO-HYDRAULIC FULLY VARIABLE VALVE SYSTEM FOR FOUR-STROKE AUTOMOTIVE ENGINES

In modern four-stroke engine technology, variable valve timing and lift control offers potential benefits for making a high-performance engine. A novel electro-hydraulic fully variable valve train for four-stroke automotive engines is introduced. The construction of the nonlinear mathematic model of the valve train system and its dynamic analysis are also presented. Experimental and simulation results show that the novel electro-hydraulic valve train can achieve fully variable valve timing and lift control. Consequently the engine performance on different loads and speeds will be significantly increased. The technology also permits the elimination of the traditional throttle valve in the gasoline engines and increases engine design flexibility.