基于多体理论的直驱转台精度分析优化

为了提高数控直驱回转台的整体精度,同时合理控制成本.基于多体系统理论,结合该回转工作台的结构和运动特点,建立其空间误差模型;并在此基础上提出一种兼顾精度和成本的综合优化方法,可针对不同需求实现优化.结果表明,该数控直驱回转工作台无论在整体精度还是制造成本方面均有较大改善空间:重视提高精度的优化方案与传统的经验设计值相比,在x/y/z轴方向上使回转工作台的精度分别提高40％、39.99％和25％;重视控制成本的优化方案与传统的经验设计值相比使成本降低33.14％.这两种综合优化方案均使该回转工作台的性能和经济性得到了很好地协调.     

直驱式数控转台主轴的静态特性分析

直驱式数控转台主轴对提升加工效率和精度、提高产品质量有着重要意义。对自主开发的MST210直驱式数控转台的原理和结构进行分析,建立直驱式数控转台的高速铣削模型。基于机械设计、材料力学、理论力学的分析方法及理论,根据主轴上的3个零件材料和受力形式的不同,采用对应的强度理论对其强度和刚度进行计算与校核,并用有限元分析来进行验算与比对。在主轴理论分析与仿真结果对比中,应力吻合度达92%,变形吻合度达85.7%,故转台主轴满足强度、刚度要求。     

重载精密数控回转工作台的滚滑复合导轨设计

为满足重型机床在大负载切削条件下的性能要求,设计一种用于重载精密数控回转工作台的滚滑复合导轨。阐述了该导轨的具体结构、选型计算和设计要点,解决了重载和精密相互制约的难题。实际使用结果表明:该导轨形式可提高工作台的精度及运动平稳性,值得推广。     

一种液压夹紧机构在直驱式双轴回转工作台的应用北大核心

双轴数控回转工作台是五轴数控机床的基础部件,它通过驱动转台或分度头完成精密角度的等分、不等分或连续的回转加工,能够实现A,C轴的回转进给与定位,完成复杂曲面加工,使机床的加工范围得以扩大。介绍了一种用在双轴回转工作台的液压夹紧装置,该机构具有定心精度高、夹紧力大、夹紧刚度高、结构紧凑、安全可靠等优点,实际应用表明效果很好。     

165MN油压机回转工作台的应力分析

回转工作台是大型油压机最基本的冶金辅具,在锻压过程中主要承受工作压力和高温。以设计开发的回转工作台为对象,分析了回转工作台的受力情况。利用有限元分析方法,针对油压机转台3种不同工况时的压应力、热应力与变形进行了计算分析。计算分析结果表明,在165 MN工作压力作用下,转台的最大等效应力为192 MPa。参考有限元分析结论,研制了适用于165 MN油压机工况的回转工作台,转台材料选用铸钢ZG270-500,在165 MN工作压力和工件温度1200℃条件下已经安全稳定工作了800 h以上。实际应用证明设计的工作转台能够满足工作要求,适合在高温、大负荷条件下工作。     

一种液压夹紧机构在直驱式双轴回转工作台的应用

双轴数控回转工作台是五轴数控机床的基础部件,它通过驱动转台或分度头完成精密角度的等分、不等分或连续的回转加工,能够实现A,C轴的回转进给与定位,完成复杂曲面加工,使机床的加工范围得以扩大。介绍了一种用在双轴回转工作台的液压夹紧装置,该机构具有定心精度高、夹紧力大、夹紧刚度高、结构紧凑、安全可靠等优点,实际应用表明效果很好。     

XH754系列加工中心的模块化设计

本文介绍了用模块化原理设计的系列加工中心。以固定立柱式加工中心为基本机理,通过不同模块的变型、组合,而构成如带有数控转台、双工作台及机械子换刀等不同性能的加工中心。     

数控机床回转工作台动态性能分析与仿真

采用机械动力学原理建立数控机床回转工作台传动系统的数学模型,利用MATLAB软件的动态仿真工具箱Sim-ulink构造交流伺服电机驱动回转工作台传动系统的仿真模型,获得了反映数控回转工作台动态性能的时域和频域特性仿真曲线,通过仿真结果对系统的快速性和稳定性进行了分析,同时考虑齿轮以及蜗轮蜗杆传动间隙对传动精度的影响,给出了提高数控回转工作台动态性能的措施.为数控回转工作台进给伺服系统的设计、参数选择以及性能优化提供了理论依据.     

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。     

环抛机直驱电机转台系统设计

针对光电子基片超精密抛光对抛光机盘面转台的低速稳定运转要求,提出了采用无框直驱电机直接驱动液体静压转台旋转、圆光栅反馈转速、运动控制卡进行闭环控制的解决方案。基于LabVIEW程序和研华API通用运动架构设计人机交互控制系统,通过电流环、速度环和位置环搭建的三闭环控制系统由内而外逐步推导出传递函数,建立了转台运动控制系统的数学模型。使用Matlab内嵌的Simulink模块进行仿真分析,结果表明,所设计的环抛机直驱电机转台系统速度波动范围在1%以下且运行平稳,可满足光电子基片超精密抛光的要求。     

可自动消隙的齿轮齿条驱动回转工作台的设计

高精度的回转工作台是数控机床的不可缺少重要部件之一,在有些场合需要用到180°定角度转位的回转工作台。设计了一种利用液压缸驱动、齿轮齿条传动,可自动消除间隙的回转工作台。该工作台主要包括工作台、箱体、抬升驱动机构、回转驱动机构以及消隙机构等。该回转工作台能实现定角度转位,自动消除间隙,并且传递扭矩大、结构简单、传动精度高。     

重型数控转台驱动技术研究

介绍重型数控转台单、双驱技术的基本原理,基于机理分析建立了单、双驱系统的动力学模型并进行仿真分析,仿真结果证明了双驱技术的优越性.     

直驱式回转工作台传动性能分析

针对精密卧式加工中心性能不断提升需求,对其回转工作台的传动精度、快速响应特性、加工稳定性等提出更高要求,通过建立精密回转工作台动力学模型,计算系统在扭转振动、时变啮合刚度、误差激励等因素作用下的动态响应,分析系统动态特性。同时建立其传动精度模型,计算传动系统在各误差因素作用下系统传动精度。研究表明:传动系统在高速输入情况下振动情况良好,传动系统可以获得很高的动态响应性能;其定位精度与重复定位精度均满足设计要求,系统可以获得良好的传动精度。     

基于虚拟中心距加工原理的新型平面二次包络环面蜗杆数控磨床设计及关键技术研究

针对新型平面二次包络环面蜗杆数控磨床研发中的难题,在蜗杆齿面的成形原理及传统磨削方法的基础上分析了齿面的虚拟中心距磨削原理及关键技术,论证了四轴四联动磨削方法的可行性并提出了新型磨床的结构布局及总体设计方案;针对产形面到摆头回转工作台中心轴线距离过大以及砂轮产形面上的磨削点到联动回转工作台中心轴线距离过大的两类难题,在结构布局上提出了砂轮倾角式磨头设计匹配磨头内藏式的设计方案,对于砂轮的修整及补偿方式提出了主轴平移修砂的设计方案,解决了在磨削过程中,因联动回转工作台回转误差所造成的砂轮磨削区域形位超差的问题并完成了机床虚拟样机的设计。     

高精度端面齿设计与精加工研究

端面齿(鼠牙盘)具有力矩性能高、自动定心、重复精度高等特点,广泛应用在高档数控机床刀塔、回转工作台等部件之中。传统设计时采用手册中提供的近似设计方法设计端面齿,然后利用近似齿形做成盘铣刀,加工精度受到铣刀和分度头精度的限制。推导端面齿齿形的精确计算公式,并对国产数控立式磨床进行改造,为端面齿精加工提供了可行的方法。     

基于数控转台的紧凑液压系统优化设计

针对门式五轴加工中心VMC0875mu,通过合理选用液压泵站和数控倾斜式转台,采用具有自锁功能的数控转台和紧凑型液压动力单元,转台的夹紧油缸工作机理彻底改变,由以往的弹簧自动复位实现常态松开变为现在的常态夹紧,液压控制系统工作原理也相应改进,简化了控制环节,减少了液压元件,紧凑液压系统把动力单元、控制单元和液压介质等所有的液压元件集成在一起,不仅优化了机床的结构布局和管线长度,也在节能和工作可靠性方面有了很大的提高。     

基于西门子828D数控系统的直驱转台设计及误差补偿

设计一套直驱转台,在828D数控系统下进行调试,分析转台分度误差产生的原因,并使用828D数控系统的螺距补偿功能对转台进行了分度精度补偿。     

5轴卧式加工中心回转工作台设计与应用

大型5轴卧式加工中心机床回转工作台是机床在加工过程中驱动工件回转的部件,回转精度及可靠性直接影响机床的整体性能。针对5轴机床在联动切削过程中B轴移动的特点,选用大型可调间隙蜗轮蜗杆进行传动,传动机构配置有减速机构以增加驱动力矩,回转机构通过大型轴向径向组合轴承支撑,通过高精度光栅尺进行位置反馈,得到快速进给5 r/min、定位精度为3″、重复定位精度为1.5″的高精度回转工作台。     

直驱式数控转台双面刹车机构的力学特性分析

为了解决直驱式数控转台零件加工时台面固定的问题,提出了一种直驱式转台的双面刹车机构。结合刹车机构的结构,利用微分的方法计算出机构的刹车力矩。为了进一步分析机构中的关键零部件刹车盘,应用有限元分析软件Ansys Workbench对刹车机构进行接触应力分析,以获取关键零件刹车盘的变形量及应力值,其最大等效应力为77.447 MPa,远小于刹车盘材料的许用应力,表明刹车盘的强度满足设计要求。通过模态分析获取其前6阶的固有频率和振型,表明刹车盘在激振频率为689.68、864.65、881.25、893.63 Hz时刹车盘会产生共振,应在零件加工时尽量避免这些频率以保证加工精度。最后实测刹车力矩并与计算值对比,力矩吻合度为93%,并对比设计所需刹车力矩,计算出安全系数为1.437,刹车力矩满足设计要求,验证了刹车机构的合理性和工作的可靠性。     

采用伺服驱动器实现组合机床数控化的改造

本文介绍了将液压动力滑台改造升级为伺服动力滑台控制系统的设计,针对组合机床液压系统控制中机械滑台非线性特性,为了提高液压动力滑台的工作精度和调节的柔性,提高其工作可靠性。以欧姆龙C200H型PLC为基础,利用力士乐DKC01.3系列驱动器实现滑台伺服控制,对硬件配置、Indramat Drive Top软件的应用、欧姆龙PLC的编程等方面作了详细说明,为组合机床低成本、快速化数控改造提供参考。