机床结合面动态特性研究

本文以机床结构为例，提出了机械结合面动态特性计算机模拟分析方法，计算了平面结合、圆柱结合、螺栓结合在不同结合条件下的动态特性参数，并将这些参数应用于单柱立车的动态分析和结构改进中，取得了较好的效果。     

考虑机床结合面的立式加工中心动态特性分析

以某企业的T-V855立式加工中心为研究对象,用虚拟介质法计算出机床结合面的动力学参数,建立整机有限元模型,进行模态分析,获得前6阶固有频率与振型.进行了T-V855立式加工中心实验模态测试,由实验结果与模型仿真结果对比可知,实验模态测试结果和整机有限元仿真的结果一致,最大误差为8.7％,验证了考虑机床结合面的整机有限...     

基于结合面的高精度数控磨床动态特性

针对磨床中常见的螺栓结合面、导轨结合面,提出并建立三维弹簧-阻尼单元和接触单元的结合面有限元模型,并应用于某高精度磨床的动态特性仿真分析,同时对该磨床进行动态性能测试。将实验数据与有限元分析结果进行对比,验证模型的正确性。所得结论为基于结合面机床的动态特性分析提供了一种有效的有限元模型,对进一步整机动态特性分析和优化设计具有重要意义。     

基于弹性支承结合面的床身动态特性

采用有限元模态分析法对国内某机匣加工中心床身进行了动态特性分析,为探求弹性支承工况下最佳的结合面处理方法,分别采用弹簧单元法与完全约束法对床身-垫块结合部进行了处理,并得到了前四阶模态的固有频率与振型,找出了薄弱环节。将其与实验模态分析法所得结果进行对比,结果表明在弹性支承工况下,通过完全约束法对结合部进行简化处理所造成的误差很小。最后针对薄弱环节提出了改进建议,为进一步研究及改进提供依据及有效模型。     

机床结合面动态特性研究

以机床结构为例，提出机械结合面动态特性计算机模拟分析方法，计算了平面结合、圆柱结合及螺栓结合在不同结合条件下的动态特性参数，并应用于单柱立车的动态分析和结构改进，取得明显效果。     

铣削工况下考虑结合面的主轴系统动态特性

机床主轴系统动态特性直接影响铣削稳定和表面加工质量，而铣削状态下主轴系统动态特性与静止或空转状态下存在差异。针对此问题，建立了铣削工况下主轴系统和结合面动力学耦合模型，获得铣削工况下主轴系统动态特性，并通过铣削过程中机床主轴系统动态特性实验测试进行验证，将静止状态与铣削工况进行对比，预测结果误差平均降低了11.35%。实验结果表明，径向铣削载荷和转速削弱了结合面的刚度特征和系统动态特性，而轴向铣削载荷增强了结合面的刚度特征和系统动态特性，影响最为明显的是主轴转速，其次为径向铣削载荷，然后为轴向铣削载荷。研究结果为铣削状态下主轴系统动态特性和铣削稳定性预测提供了理论支持。     

基于结合面参数的整机动态特性分析与试验研究

机床结合面特性对其整体性能具有很大影响,利用ANSYS软件分别对立式数控铣床AVCP1200H结合面刚性联接、柔性联接的有限元模型进行模态分析,然后通过整机模态试验验证两种有限元模型的分析吻合,并对试验误差产生的原因进行分析,提出了优化模型的建议,为该型机床动力学研究及数字化设计制造提供了参考。试验结果表明:结合面柔性联接的模态分析与锤击试验结果较为吻合,3阶以上的误差均在20%以内,证明结合面处的动态特性参数对机床性能有很大影响。     

螺栓结合面动态特性试验研究

以栓接结合面为研究对象,对不同预紧力情况下的螺栓联接结构进行试验模态分析,得到该结构的自由模态参数。并对螺栓联接结合面进行几种有限元建模模型分析,对比几种建模方法和试验结果的差距。     

滑动结合面动态特性测试系统设计

以机床矩形滑动导轨为背景,基于单位面积垫块的结合面基础特性数据识别方法以及等效单自由度系统理论,设计了一套用于测试滑动状态结合面动态特性参数的机械装置和数据采集分析系统。运用Labview软件结合等效单自由度系统理论以及振动测试工具对机械装置进行扫频振动测试以获得结合面的单位面积刚度和阻尼。实验装置能够调节运动速度、结合面压力和接触材料以及润滑条件,测试滑动结合面在不同情况下的动态特性参数,获得完整的滑动结合面力学特性数据,为建立完整、实用的结合面特征参数库打下良好基础。     

机床结合面静态基础特性参数的建模及其应用

首次提出了机床结合面静态基础特性参数的统一建模方法－人工神经网络建模，并就机床结合面静态基础特性参数的应用技术进行了研究。     

机床结合部动力学建模与辨识方法的研究

针对机床结合部动力学建模与辨识过程中对子结构间耦合关系与内部激振对外部响应影响考虑不充分问题,采用频响函数矩阵建立完备的机床结合部动力学理论模型;基于力学平衡条件和位移兼容条件推导了辨识方程,提出一种新的动力学辨识方法;辨识过程中融入了子结构间耦合关系,将难测频响矩阵作为中间变量抵消,避免使用难以测量频响或估算难以测量频响所引入的方程误差。在此基础上,将辨识方程拓展至整个测量频段,构建包含辨识关系的矛盾方程,通过最小二乘法求解确定了结合部的等效动刚度,建立了结构的有限元模型。为验证方法的正确性与可行性,基于LMS试验平台进行了现场试验,获得了良好的试验效果;与缩减维度、忽略内部激振作用的建模方法进行了对比分析,结果表明本文方法具有更好的预测性。     

基于虚拟样机技术的3-UPS并联机床仿真研究

以3-UPS并联机床为研究对象,应用虚拟样机技术建立参数化仿真模型,给出了并联机床虚拟样机设计流程和系统结构。利用该样机模型对并联机床进行了运动学和动力学分析,为并联机床结构和数控系统设计提供了主要参数和理论依据。     

五杆五环并联机床运动学和动力学研究

结合五杆五环并联机床的三维设计,介绍了该机床设计中的总体结构布局以及如何应用装配关系和约束条件在机床中实现五自由度.根据运动学和动力学的相关理论和并联机床具有随位形变化而变化的动态特性,在已知加工表面参数的条件下,运用软件ADAMS作出了机床的动态仿真,用该机床的运动学逆解模型对5根杆长进行控制,从而获取了机床刀尖的速度和加速度的动态变化,以及刀尖在受到模拟切削力的作用下,各驱动杆中驱动力的动态变化.     

基于凯恩方程的新型并联机床动力学研究

新型并联机床是空间多环机构在机床领域的创造性应用,本文以凯恩方程为基础建立了该机床的封闭形式的动力学方程,该方程不使用动力学函数且不需求导运算,因而便于计算机实现,为对并联机床进行动态分析与设计提供了基础。     

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。     

机床结合部特性的理论解析及应用

对机械结构的结合部特性进行了理论解析,从基本的动力学方程出发,推导出单平面结合部静位移与结合部受力之间的关系,进而转换为静刚度的表达式;并基于一个振动周期中某方向的输入能量与阻尼消耗的能量相等的概念,推导出单平面结合部阻尼的表达式。将机械结构中的多平面结合部,看成是多个单平面结合部的组合,而将回转结构等效为正多面体。由此,在机床结合部结构形式、受力大小确定的条件下,可以计算出结合部的等效结合刚度和阻尼。为了在机床整机动力学建模中融合结合部的特性,给出刚性结合和柔性结合两种情况下的协调方程。通过对XK712B立式镗铣床的整机建模和计算,并与试验结果进行比较,结果表明,综合静刚度相对误差的绝对值小于5%,固有频率相对误差的绝对值小于9%。将结合部特性融合到机床整机模型中,可以更精确地预测机床整机的综合静动态特性。     

新型并联机床逆动力学分析

采用牛顿—欧拉法建立了XNZD755新型并联机床逆动力学模型;对几个典型轨迹下激励器所需的驱动力进行了数值计算分析,计算结果与基于ADAMS建立的虚拟样机仿真结果相比不超过2%。     

机床导轨爬行问题的研究

文中提出运用相似理论研究导轨爬行问题，通过量纲分析法导出了表征爬行现象的相似准则方程，并通过实例对准则关系曲线进行了验证和推广。     

基于测试与仿真的机床整机动态特性分析

建立数控机床整机系统有限元模型,对于预估和优化机床的性能有着重要的意义。但是,由于整机系统结构复杂以及存在各种形式的结合面,因而很难直接建立反映实际的有限元计算模型。文中以沈阳机床集团某立式加工中心为例,研究了数控机床整机系统有限元建模方法。首先,在保证力学关系不变的情况下,对整机系统进行了物理模型的简化。其次,在有限元模型的固定和滑动结合部中引入接触区域分布设置弹簧来模拟结合面的法向和切向刚度。最后,以测试的模态参数为基准,修正不准确的有限元模型,使模型的频率误差小于15%,得到可以反映实际动态特性的有限元模型。