数控机床双丝杠驱动直线进给系统静动态特性分析

双丝杠驱动进给系统在高速、高精和重载的机床上的应用日益广泛,其静动态特性的好坏对机床性能的影响十分突出。以数控机床双丝杠驱动直线进给系统为研究对象,用有限元法对其静、动态特性进行分析,并与单丝杠驱动直线进给系统进行对比。分析和对比结果表明:相对于单丝杠进给系统,在丝杠截面积相同情况下双丝杠进给系统静态刚度提高(34~37)%,沿丝杠轴向振动的振型下的固有频率提高21.2%,绕工作台法向的扭转振型下的固有频率高出34.1%,轴向薄弱环节下的共振频率亦高出21%。     

双丝杠驱动在视觉检测中的模型建立与分析

在表面封装技术(SMT)及光学自动检测(AOI)领域,传统的单丝杠驱动已经不能满足精度和速度的要求,而双丝杠驱动能够抑制高速时振动,还能提高系统的刚性和响应速度,从而防止因进给平台抖动而引起视野(FOV)的偏移,以及给拼图带来困难,并最终导致检测误判。本文就双丝杠驱动系统进行建模与分析,并结合实验给予验证。     

加工工件质量及安装位置对滚珠丝杠进给系统动态特性的影响

滚珠丝杠进给系统是数控机床的关键部件,其动态特性与运动精度紧密相关,对数控机床加工精度有重要影响。滚珠丝杠进给系统的动态特性具有明显的时变特征,为探究工件质量及放置位置对滚珠丝杠进给系统动态特性的影响规律,基于集中质量法构建了滚珠丝杠进给系统动力学模型,并利用有限元方法验证了模型精确度。基于所构建的动力学模型开展了工件质量及放置位置对滚珠丝杠进给系统动态特性的影响规律分析,构建了其响应面,结果显示,随着工件质量的增加,滚珠丝杠进给系统固有频率降低;工件位置离工作台重心越近,对系统固有频率影响越小。结果可用于实际加工过程中,指导工件的在工作台面的放置位置选择。     

双驱进给系统动态特性研究

以立式铣车复合加工中心双驱滚珠丝杠进给系统为研究对象,利用ANSYS Workbench建立了包含结合部特性的双驱进给系统有限元模型,分析了丝杠跨距和导轨跨距对双驱进给系统动态性能的影响。分析结果表明:在原有丝杠跨距的基础上继续增大丝杠跨距对双驱进给系统的动态性能影响不明显,而增大导轨跨距能够显著提高双驱进给系统的动态特性。     

加工中心的工作台和伺服进给系统设计

研究和开发高性能的伺服进给系统 ,始终是研究现代数控机床的关键之一。加工中心的很多重要指标均取决于驱动及位置控制系统的动态性能和静态性能。因此 ,本文除介绍了加工中心的工作台、滚珠丝杠副、伺服电机、滚动直线导轨的选择计算外 ,还作了伺服进给系统中的传动精度计算、丝杠拉压振动和扭转振动的验算     

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。     

基于ANSYS的滚珠丝杠进给系统静动态特性分析

对一台数控车床滚珠丝杠进给系统的静、动态特性进行有限元分析,讨论了ANSYS中滚珠丝杠副结合面的建模方法。通过进给系统的死区误差和定位误差分析,校核了机床X向的定位精度和重复定位精度。并通过模态分析和谐响应分析,得到了机床进给系统固有频率和振动特性,为进给系统的合理使用和静、动态性能的提高提供了可靠的依据。     

计及惯量比变化的直线进给系统动态误差分析

直线进给系统的性能是机床加工精度的基础保障,为研究工作过程中惯量比对直线进给系统运动精度及动态特性影响,充分考虑丝杠和工作台振动特性建立了进给系统动力学模型;基于Simulink,将机械结构动力学模型与伺服驱动系统模型相结合,搭建了直线进给系统机电耦合仿真模型,并以此为基础开展了惯量比对直线进给系统性能影响规律研究。分析结果显示,惯量比对直线进给系统动态特性有重要影响,惯量比增大,进给系统调整时间增加,超调量增大,响应性能变差,直线进给系统动态特性也变差;惯量比与定位精度有直接关系,特定的直线进给系统机械结构对应的最佳定位精度具有特定的惯量比要求;随着惯量比的增加,直线进给系统动刚度降低。研究结论可为直线进给系统设计及工况选择提供有效参考。     

滚珠丝杠进给系统结构模态特性对位置环增益的影响性分析

为充分考虑滚珠丝杠结构模态特性对伺服控制器及进给驱动系统整体统态性能的影响,建立了基于特征模态的滚珠丝杠进给系统状态空间缩聚模型,以实现在模态特性影响下求解进给系统动力学响应的同时与伺服控制系统集成;在此基础上,建立了基于滚珠丝杠进给系统状态空间缩聚模型的伺服系统位置调节回路模型,推导了系统模态频率、开环幅值响应激增值与位置环增益之间的约束关系式,进行了滚珠丝杠进给系统模态特性对位置环增益的影响性分析,实现了特征模态影响下位置环增益参数的最优值估计。通过实例验证了基于状态空间的滚珠丝杠进给系统模态特性提取、滚珠丝杠进给系统模态特性对位置环增益的影响性分析结果、结构特征模态影响下的位置环增益参数最优值估计的正确性。     

双驱滚动支撑直线进给系统动态精度分析

机床运行过程中,其精度可靠性至关重要,这与运动结合部及其承受的载荷有着很大的关系。考虑到工作台的柔性化和进给系统运动结合面的刚度阻尼,建立了双驱动滚动支承直线进给系统动态仿真模型,发现结合面的特性比单部件的柔性化对系统动态误差影响更大。分析了在不同载荷下由于系统振动变形所产生的直线度误差范围和定位精度范围,发现系统受到载荷的频率大小对动态精度变化影响呈现非线性关系。     

MEMS研究的新进展——微型系统及其发展应用的研究

简要叙述了微电子机械系统(MEMS)研究中的多单元综合体--微型系统,包括它的种类、结构、工作原理及相关的特性。对其应用前景作了讨论,并提出了一些超前的设想     

印染污水的资源化处理工艺与设备

以＂2 000 t印染污水资源化成套设备＂为例,从需求背景、系统方案、控制系统等方面介绍了基于反渗透膜的印染污水再生处理技术、工艺与设备。该成套设备占地面积小、投资少、运行费用低,目前通过建设＂杭州湾新区印染污水资源化示范园＂实现了产业化推广应用。     

数控手工编程中的尺寸和基点坐标及CAD查询法

数控手工编程中的数学处理，通常有尺寸的求解和基点(或节点)坐标的求解，基点坐标的求解方法有作图计算法(也称几何作图法)、代数计算法、平面几何计算法、三角函数计算法和平面解析几何计算法等。而用CAD绘图并采用查询法求基点坐标，可省去许多计算的繁琐。     

精密小孔的加工和测量

精密小孔的加工越来越多,精度要求也越来越高.而精密小孔的加工和测量都比较困难,要想达到精密小孔要求的尺寸精度、形状和位置精度,就要在加工过程中根据实际加工中存在的问题采取一系列相应的措施,其中使用精度较高的仪器进行测量,是保证加工精度和加工质量关键.为此,设计出一种精密小孔测量仪.     

微型机械及相关理论和技术

微型机械是一门新兴学科,它的发展十分迅速,本文介绍了微型机械的研究现状,相关理论和技术以及已取得的一些成果。     

软测量技术及其应用与发展

在工业生产中存在的大量过程参数,往往与生产效率、产品质量密切相关,需要加以严格控制.然而,由于技术、工艺或经济的原因,目前无法通过普通传感器对这些过程参数进行检测.软测量技术作为解决上述问题的新方法,近年来取得了重大发展.文中系统阐述了软测量技术的原理及应用现状,并分析了其现存的问题,同时,对这项技术未来的研究和发展趋势作了展望.     

汽轮机与电机拖动现状分析与比较

随着科技的发展,国家产业结构的调整,冶金企业面临高能耗和用电紧张的严峻挑战,为了缓解企业面临的成本等压力,深入分析、比较了40 000 m3/h制氧机组空压机采用汽轮机或电机拖动的优缺点,通过对比目前电网及蒸汽的实际现状以及两种拖动方式的投资分析,运行成本分析,安全运行经济性、可靠性分析,得出了具有一定工程指导价值的结论。其结果表明,该分析研究为大型设备进一步优化设计奠定了基础。     

纳米科技与仪器仪表

本文介绍了纳米科技的基本概念,针对纳米材料独特的结构和优异的性能,联系现代仪器仪表的实际情况,阐述了纳米科技在现代仪器仪表领域的应用和前景,目的在于探索高新科技如何与生产实际相结合,与广大同行共同推动仪器仪表产业的发展。     

Status and prospects of micro- and nanoelectromechanics

Micro-electro-mechanical systems (MEMS) are devices that display the most intense development in modern microelectronics. At the moment, however, the majority of electronic engineers and users of hi-tech devices do not possess sufficient general information about this new direction in microelectronics. The present paper describes the current status of this direction, numerous possible applications, and prospects of its further development, including the transition to the nanometer range and creation of nanoelectronic elements. Specific features of operation of some particular MEMS devices, their characteristics, and areas and scales of applications are considered.     

切削刀具的发展现状与趋势及对策

针对市场上各种新型材料及新结构型式刀具的出现,结合国内低加工制造成本的现实,对未来刀具行业将迎来的机遇和市场作出了预期,同时认为新型刀具在生产中的广泛应用,必将促进高速切削技术的迅猛发展,并通过对切削刀具发展趋势的分析,结合现状提出了对策。