导轨软带材料在机床上的应用

一、概述 随着现代化生产技术的飞速发展,机床行业面临高精度、高速度、高效率和被切削材料多样化等要求,零件的精度和加工质量的要求越来越高,机床的自动化程度也不断提高,为了满足这些要求,必须提高机床的静动态性能。     

泡沫铝填充结构机床工作台的有限元仿真研究

现代机床正朝着高精度、高速度、高效率和高自动化的方向发展,这就要求机床工作台具有较高的静、动态特性。基于现代机床的高要求和高标准,设计了泡沫铝填充结构机床工作台,并运用有限元分析的方法,分别对填充泡沫铝前后两种工作台进行了静、动态有限元分析。结果表明,泡沫铝填充结构工作台较传统机床工作台具有更好的静、动态性能,因而可满足机床高速、高精度和高自动化的要求。     

钢纤维树脂混凝土填充结构机床基础件研究

以CW6163E机床床身为实例,初步设计了钢纤维树脂混凝土填充结构机床床身(为方便起见,以下简称为填充结构床身),并通过ANSYS对原型床身和填充结构床身的静动态性能进行分析,验证填充结构床身可提高机床的静动态性能.对填充结构床身进行了结构优化,并对优化后床身静动态性能进行静分析,结果表明,优化后的填充结构床身在提高机床静动态特性、节省能源、降低成本、利于环保等方面可更显优越性.     

数控机床立柱结构有限元分析与优化设计研究

立柱是机床基本的零部件之一,其静动态特性对机床整机的性能有很大影响。为保证机床的静动态特性及工件的加工精度,运用SolidWorks三维软件和Ansysworkbench有限元分析软件时立柱进行了静力学分析和模态分析。根据仿真分析结果,针对立柱的薄弱环节进行相应的结构改进优化,并对改进后的立柱进行静动特性分析。仿真结果表明：改进后立柱的变形量减少了7．6％,一阶模态频率提高了27．4％,同时质量减小了26kg,静动态特性得到了明显提高。为数控机床静动态性能的提高提供了理论依据。     

基于ANSYS Workbench的CX8075加工中心关键零部件动态性能研究

基于ANSYS Workbench有限元分析软件,研究了CX8075立式车铣复合加工中心关键零部件的动态性能,并对机床底座进行了优化设计,提高了零件的固有频率,保证了加工中心的设计要求。在机床设计初期运用有限元理论,建立机床结构的有限元模型,在对其进行有限元分析的基础上,通过对机床结构的改进使设计出的机床零件及整机具有较高的静刚度和动态特性,这些新技术的研究和应用,对新机床工作性能的改善、加工精度的提高、开发周期的缩短和开发成本的降低等具有十分重要的现实意义。     

新型高阻尼机床主轴的研制及其综合性能试验

本文提出了一种新型的高阻尼机床主轴结构,并对其动态性能、静刚度和热态性能进行了深入研究。试验结果表明:这种在原机床主轴的支承部位增设阻尼圈的高阻尼主轴结构可以在静刚度和热态性能下降很小的情况下,显著地改善主轴系统的动态性能。     

立式加工机床刚度有限元分析

本文对影响机床精度的静刚度的受力变形组成进行分析,应用有限元技术对某型立式加工机床首先进行整体静刚度的分析,以验证设计是否满足机床刚度要求。对分析结果加以分析比较,识别出刚度较小的部件并加以重新设计,提高部件刚度从而提高机床整体静刚度,以保证和提升机床静态性能。     

M8260型曲轴磨床静动态特性的测试

本文通过曲轴磨床的例子介绍了应用一般测试仪器测定机床静动态性能的方法。通过静动态测试,取得了关于M8260型曲轴磨床结构性能的大量参数,为建立机床动力学模型准备了必要的数据。     

《机床动力学》(一)

为了适应机床向高精度,高自动化及高柔性发展,除了要求机床重量轻,成本低、使用方便和具有良好的工艺可能性外,对其动态性能的要求也越来越高。因为它直接影响机床的加工质量和切削效率。机床的动态性能主要是指它抵抗振动的能力。对机床进行动力分析和动态设计,使机床具有良好的动态性能,也即把机床的振动量控制在满足加工质量的允许范围之内,使机床在额定功率范围内不发生切削自激振动,这是机床动力学的主要任务。     

缸体曲轴孔加工专用镗床床身有限元分析

床身是机床的重要基础部件,其静动态特性直接决定机床的加工精度与稳定性。针对某缸体曲轴孔加工专用镗床床身,采用UG6.0软件建立其简化后的三维几何模型,然后导入Hyper Mesh软件分析其静、动态特性,得到了床身的静刚度、前6阶固有频率及振型等信息,通过分析,此床身结构满足机床的使用要求。此外,针对床身的静力分析结果,提出了四种提高床身静刚度的方案。与原方案相比,在床身危险截面处增加一个地脚的方案,使得床身变形减小最显著,减小量为35.81%。研究结果为床身优化设计及性能分析提供有益帮助。     

BFPC填充结构机床立柱设计及其性能分析

为探索提高机床静、动、热态性能和轻量化从而满足机械制造向着高效率、高精度和高自动化程度方向发展需求的新途径,以某立式加工中心的立柱为研究原型,以满足刚度要求和轻量化为约束条件,设计了玄武岩纤维树脂混凝土(BFPC)填充结构机床立柱。利用ANSYS软件对两种结构立柱的静、动、热态性能进行仿真分析,对其轻量化及所需铸铁量进行计算。并将其结果进行对比分析,结果表明,BFPC填充结构机床立柱可在保证轻量化的同时提高机床静、动及热态性能,并有利于实现机床制造的节能减排和绿色环保。     

重型曲轴车床整机动力学及结构优化分析方法

提出了在Pro/Engineer中建立大型曲轴数控加工车床的模型,并利用CAE技术对机床整机进行运动学与动力学、静动态性能仿真分析的方法.该方法以机床的刚度或者重量为目标函数,以保证合理的加工工艺性和经济性为约束条件,从而可以优化曲轴的加工工艺、机床底座以及刀架支撑体的结构刚度,使曲轴车床整机得到一个良好的综合静动态性能,满足高精度加工要求.该方法成功应用于实践,且申请了相关专利,并可以推广到其他大型机械结构的设计和优化分析中.     

铸铁与铸钢底座静动态特性分析

主要研究加工中心铸钢和铸铁两种材料的底座静动态特性,并利用Ansys软件进行有限元分析。通过分析两者之间的静动态特性,可以看出铸钢材料静力学性能、质量刚度和抗震性能总体上比铸铁材料好,随着壁厚增大,这些性能也就越好。这些研究为机床基础件材料的选择和壁厚的设计,提供了一种理论依据。     

机床电主轴工况监控和智能化技术

主轴是机床的核心,其性能的好坏对机床的整体性能、生产效率和机床加工精度有着决定性的影响。配有刀具的主轴常是机床静、动刚度的薄弱环节和振动源。为了监测主轴和轴承的工作状态,可以检测到主轴的不平衡,并将信号传输到数控系统,以补偿主轴的位置误差。整体状态监测可以提高主轴的适用性和动态质量。     

基于有限元的立式加工中心床身性能分析

以VMC850B立式加工中心床身为研究对象,以最大变形量为目标,对4种典型工况进行分析与比较,以刀具位于工件右侧的工况作为首要考虑条件,对床身进行了静动态特性分析。选用8种常见材料,运用层次分析法对床身铸造材料进行优化分析。优化前后床身的静动态性能结果表明:在保持床身原有结构及设计前提下,玄武岩纤维树脂混凝土材料整体静动态性能最优,可直接运用于现有结构中,满足机床静动态性能要求,可为其他研究提供理论基础。     

泡沫铝填充结构机床工作台结构优化设计

为了最大限度地提升泡沫铝填充结构机床工作台的轻质性和静、动态性能,对前期设计的该结构工作台进行优化设计。优化设计过程中设定工作台的总体质量最小为目标函数,铸铁层外壳的厚度尺寸为优化变量,工作台的最大应力和最大变形量为约束条件。然后对优化前后的泡沫铝填充结构机床工作台的静、动态特性进行有限元仿真分析,对其质量进行计算,并将两种结构工作台的静、动态特性和质量进行比较。结果表明,优化后的泡沫铝填充结构机床工作台的轻质性和高静、动态性能更显突出。     

龙门加工中心横梁轻量化设计

机床横梁的静动态性能对机床的加工精度影响很大,因此需要对横梁进行优化设计以提高其静动态性能。对原横梁进行有限元分析,并对横梁筋板结构、横梁支撑导轨面结构进行了优化设计。对比优化前后横梁的静力学特性和模态特性,优化后的横梁在最大应力和一阶固有频率基本不变的情况下,其中质量减轻最为明显,减轻了499 kg,最大变形量减少了7.84%,轻量化效果明显,提高了横梁性能。     

基于ANSYS的定梁龙门机床横梁静力学特性分析及结构优化

横梁是龙门机床的主要承力部件,其结构和静、动态力学特性直接影响机床的加工精度。为分析其结构设计是否满足机床的精度要求,以及筋板结构和布局形式对其静态特性的影响,文中应用有限元分析方法,针对某型定梁龙门机床横梁进行静力学特性分析,计算了其最大静变形和最大静应力,分析了结构设计上的薄弱环节,然后对其内部筋板的结构和布局形式进行了优化设计和分析对比。结果表明,优化后横梁的静刚度提高了12.89%,最大静应力降低了18.01%,显著改善了横梁的静力学特性。     

EMA行星架多目标优化与疲劳可靠性分析

为提高机电作动器传动部件静动态性能、耐久性和可靠性,对电传飞机襟翼EMA行星架进行了多目标优化设计与疲劳可靠性分析。首先结合工作原理、应用要求、实际工况建立了行星架数学模型并进行了受力分析与计算;其次应用ANSYS软件分析了静动态特性并确定应力、变形以及固有频率分布情况;再次依据分析结果,采用基于响应面法的多目标遗传算法进行了优化设计与灵敏度分析;最后对优化后的行星架进行静动态性能对比与疲劳可靠性分析。结果表明,优化后行星架总体性能明显提高,在保证静动态性能要求前提下实现了结构轻量化,并满足疲劳寿命和可靠性要求。     

基于实验分析的机床结构有限元建模及其应用研究

针对一台数控弧齿锥齿轮铣齿机,进行机床整机的有限元动态和静态分析,测量机床静刚度,进行模态实验测试及分析.结合有限元模态分析结果,依据重要的实验模态和机床静刚度修正导轨结合部有限元模型参数.对机床整机结构进行改进,通过有限元分析计算,改进后整机结构动、静刚度明显提高.为确定机床导轨结合部模型参数提供一种研究思路与方法.